發(fā)布時間：2022-10-04 14:43

　　表面淬火可產(chǎn)生高硬度,高耐磨性的表面淬硬層,而心部仍保持原來良好的韌性,主要用于強(qiáng)化機(jī)床主軸、齒輪、齒條和回轉(zhuǎn)支承滾道的表面性能。淬硬層厚度是衡量表面淬火質(zhì)量的重要指標(biāo)之一,傳統(tǒng)淬硬層厚度檢測方法均需破壞淬火材料,導(dǎo)致成本增加、效率降低。超聲背向散射方法可實現(xiàn)淬硬層厚度的無損檢測,具有很高的研究價值,因此本課題對淬硬層厚度的超聲背向散射檢測方法進(jìn)行研究。論文主要研究淬硬層厚度的超聲檢測基本理論,采用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件對淬硬層厚度超聲檢測系統(tǒng)進(jìn)行仿真;在此基礎(chǔ)上搭建淬硬層厚度的超聲檢測系統(tǒng);分別對45號鋼和42Crmo鋼這兩種材料的標(biāo)準(zhǔn)試塊進(jìn)行實驗,每種材料選取3種淬硬層厚度的實驗試塊,并對淬硬層厚度的超聲檢測結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。為了分析超聲波在淬火材料中的傳播規(guī)律以及淬硬層厚度的超聲檢測結(jié)果,論文首先分析了超聲波在淬火材料中的散射和衰減與超聲波頻率的關(guān)系以及傳播速度與波形的關(guān)系;論文應(yīng)用COMSOL Multiphysics有限元仿真軟件對超聲檢測淬硬層厚度系統(tǒng)進(jìn)行仿真,仿真中比較了4種不同頻率的超聲激勵信號以及3種探頭晶片尺寸對超聲背向散射回波的影響,... 

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究目的及意義
    1.2 表面淬硬層厚度的檢測方法
        1.2.1 淬硬層厚度的傳統(tǒng)檢測方法
        1.2.2 淬硬層厚度的改進(jìn)檢測方法
    1.3 超聲檢測淬硬層厚度的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.4 論文主要工作內(nèi)容
    1.5 論文的章節(jié)安排
第2章 淬硬層厚度超聲檢測理論
    2.1 超聲波在淬火材料中傳播理論
        2.1.1 超聲波的聲場特征量
        2.1.2 超聲波在淬火材料中的散射
        2.1.3 超聲波在淬火材料中的衰減理論
        2.1.4 超聲波在淬火材料中的傳播速度
    2.2 超聲波檢測探頭分析
    2.3 本章小結(jié)
第3章 超聲檢測淬硬層厚度的仿真研究
    3.1 COMSOL Multiphysics有限元仿真介紹
    3.2 淬火材料仿真模型建立
        3.2.1 建立未淬火和淬火仿真模型
        3.2.2 淬火材料屬性定義
        3.2.3 淬火材料加載載荷和網(wǎng)格劃分
        3.2.4 淬火材料中超聲傳播的模型求解
    3.3 頻率變化對超聲散射回波影響仿真
    3.4 超聲探頭尺寸對超聲散射回波影響仿真
    3.5 過渡層對超聲散射結(jié)果影響仿真
    3.6 本章小結(jié)
第4章 淬硬層厚度超聲檢測實驗系統(tǒng)搭建
    4.1 淬火標(biāo)準(zhǔn)試塊制作及其金相分析
    4.2 淬硬層層厚度超聲檢測實驗方法
    4.3 淬硬層厚度超聲檢測實驗裝置選擇
        4.3.1 淬硬層厚度超聲檢測探頭的選擇
        4.3.2 淬硬層厚度檢測的超聲發(fā)射和接收裝置
    4.4 淬硬層厚度檢測探頭參數(shù)選取
        4.4.1 探頭頻率的選取
        4.4.2 探頭焦距的選取
        4.4.3 探頭晶片尺寸的選取
    4.5 淬硬層厚度超聲檢測實驗結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 淬硬層超聲檢測數(shù)據(jù)處理方法研究
    5.1 希爾伯特包絡(luò)提取在超聲檢測淬硬層厚度中的應(yīng)用
    5.2 去噪理論在淬硬層厚度超聲檢測中的應(yīng)用
        5.2.1 三種去噪理論分析
        5.2.2 淬硬層厚度超聲檢測去噪結(jié)果分析
    5.3 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于電磁超聲橫波的鋁板厚度檢測技術(shù)[J]. 楊理踐,諸海博,邢燕好,劉斌.  無損探傷. 2016(04)
[2]感應(yīng)淬火硬化層深度超聲波檢測方法的適用性[J]. 孫小東,王云廣,端木培蘭,尤蕾蕾.  軸承. 2016(08)
[3]淬火硬化層深度的超聲波測量[J]. 關(guān)元清.  建筑機(jī)械. 2015(06)
[4]表面處理技術(shù)在提高塑料模具使用壽命中的應(yīng)用[J]. 王長來.  科技資訊. 2014(19)
[5]超聲無損評價金屬材料晶粒尺寸的研究[J]. 賀西平,田彥平,張宏普.  聲學(xué)技術(shù). 2013(06)
[6]基于COMSOL的聲表面波器件仿真[J]. 阮鵬,陳智軍,付大豐,張亦居,王萌陽.  測試技術(shù)學(xué)報. 2012(05)
[7]基于Hilbert變換的信號包絡(luò)提取方法研究[J]. 王光榮.  中國科技信息. 2012(01)
[8]原始帶狀組織對感應(yīng)淬火硬化層深度檢測的影響[J]. 劉潤生.  熱處理. 2010(03)
[9]長輸管道超聲波在線檢測技術(shù)探討[J]. 張克文.  石油化工安全環(huán)保技術(shù). 2010(03)
[10]40Cr鋼淬硬層深度的渦流無損檢測[J]. 王春艷,陳鐵群,宋雷,李彥霞.  無損探傷. 2007(06)

博士論文
[1]基于水下小平臺的被動聲探測定位技術(shù)研究[D]. 陳川.哈爾濱工程大學(xué) 2013
[2]合金鋼顯微組織超聲無損表征研究[D]. 林莉.大連理工大學(xué) 2003

碩士論文
[1]基于超聲波的45鋼淬硬層無損檢測技術(shù)初探[D]. 石建城.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[2]等離子弧表面淬火熱源參數(shù)計算及工藝參數(shù)優(yōu)化研究[D]. 夏迅潔.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2016
[3]TR公司曲軸淬硬層檢測改進(jìn)研究[D]. 劉勁松.山東大學(xué) 2015
[4]離散元—有限元耦合應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 尹超.青島科技大學(xué) 2015
[5]超聲波泥水密度檢測影響因素的研究[D]. 胡宇.沈陽工業(yè)大學(xué) 2014
[6]換熱器管板角焊縫相控陣列超聲檢測技術(shù)研究[D]. 錢盛杰.浙江工業(yè)大學(xué) 2013
[7]超聲缺陷回波信號小波閾值去噪方法研究[D]. 張燕.南京郵電大學(xué) 2012
[8]基于超聲波的無縫線路斷軌檢測系統(tǒng)[D]. 呂進(jìn).北京交通大學(xué) 2011
[9]碳纖維/樹脂基復(fù)合材料沖擊損傷無損檢測工藝研究[D]. 王丹.南昌航空大學(xué) 2011
[10]擴(kuò)散條件下巷道中煤層陰燃傳播過程及其傳播模型的研究[D]. 王瑞智.內(nèi)蒙古科技大學(xué) 2011



本文編號：3685220