本文關(guān)鍵詞：多層金屬粘接結(jié)構(gòu)粘接質(zhì)量的超聲檢測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】： 粘接結(jié)構(gòu)由于具有比強(qiáng)度、比模量高等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于航空航天、軍工等重要部門(mén)。但是粘接過(guò)程中易出現(xiàn)粘接不良、氣孔、局部脫粘等缺陷，破壞粘接結(jié)構(gòu)的完整性。目前，超聲檢測(cè)已經(jīng)成為粘接結(jié)構(gòu)無(wú)損檢測(cè)應(yīng)用最廣的技術(shù)之一。對(duì)金屬-非金屬粘接結(jié)構(gòu)的超聲檢測(cè)技術(shù)研究較早，已趨于成熟，但是對(duì)多層金屬粘接結(jié)構(gòu)的超聲檢測(cè)研究較少。本文即是基于實(shí)際生產(chǎn)需要，針對(duì)多層金屬粘接結(jié)構(gòu)粘接質(zhì)量的超聲檢測(cè)技術(shù)展開(kāi)研究。 本文首先根據(jù)產(chǎn)品的實(shí)際要求，設(shè)計(jì)了不同層數(shù)的金屬平板粘接試樣，建立了各種粘接試樣的聲學(xué)物理模型。針對(duì)不同的粘接試樣，分析了不同檢測(cè)方法的適用性。結(jié)合超聲波在多層介質(zhì)中的透射模型，分析了水浸透射法檢測(cè)過(guò)程中不同頻率的超聲波在三層以上金屬粘接結(jié)構(gòu)中的聲壓透射率及能量損失情況。結(jié)果表明：對(duì)于兩層金屬粘接試樣，直接接觸多次反射底波法和水浸透射法都能夠檢測(cè)出人工缺陷；對(duì)于三層金屬粘接結(jié)構(gòu)，，5MHz、2MHz、1MHz的水浸聚焦探頭均能檢測(cè)第二粘接界面的人工缺陷；對(duì)于四層金屬粘接結(jié)構(gòu)，5MHz的超聲波在粘接層中損失殆盡，難以檢測(cè)第三粘接界面的缺陷，而2MHz、1MHz的水浸聚焦探頭卻可以實(shí)現(xiàn)。 在分析了粘接結(jié)構(gòu)聲學(xué)特性的基礎(chǔ)上，提出了低頻水浸聚焦超聲換能器的設(shè)計(jì)方案。從晶片的選擇、背襯的設(shè)計(jì)及優(yōu)化、聲透鏡的設(shè)計(jì)等三個(gè)方面展開(kāi)低頻水浸聚焦換能器的設(shè)計(jì)。并提出了具體的設(shè)計(jì)指標(biāo)。 采用自行設(shè)計(jì)的水浸聚焦超聲換能器及現(xiàn)有的5MHz的水浸聚焦換能器對(duì)粘接試樣進(jìn)行檢測(cè)實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：對(duì)于兩層金屬粘接結(jié)構(gòu)，水浸透射法和縱波探頭直接接觸多次底波法都能檢測(cè)出Φ6mm缺陷；對(duì)于三層金屬粘接結(jié)構(gòu)，水浸透射法能夠較好的實(shí)現(xiàn)第二粘接界面Φ6mm缺陷的檢測(cè)，但是5MHz的水浸聚焦換能器的缺陷檢出能力明顯高于2MHz、1MHz的水浸聚焦換能器；對(duì)于四層金屬粘接結(jié)構(gòu)，2MHz、1MHz的水浸聚焦換能器能夠檢測(cè)出第三粘接界面Φ6mm缺陷，但是5MHz的水浸聚焦換能器由于超聲波能量的大幅損失無(wú)法完成檢測(cè)。這與理論分析的結(jié)果基本一致。為同類粘接結(jié)構(gòu)粘接質(zhì)量的超聲檢測(cè)提供了一定的可借鑒經(jīng)驗(yàn)。
【關(guān)鍵詞】：多層金屬粘接結(jié)構(gòu) 超聲換能器 人工缺陷 檢測(cè)靈敏度 聲學(xué)特性
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)工程物理研究院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號(hào)】：TG491;TB559
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-5
• 目錄5-7
• 第1章 緒論7-22
• 1.1 超聲檢測(cè)技術(shù)概述7-11
• 1.1.1 超聲檢測(cè)技術(shù)的特點(diǎn)和應(yīng)用7-8
• 1.1.2 超聲檢測(cè)常用方法8-10
• 1.1.3 超聲換能器10-11
• 1.2 選題背景及研究意義11-12
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀分析12-19
• 1.3.1 信號(hào)檢出方法12-16
• 1.3.2 信號(hào)分析與處理技術(shù)16-18
• 1.3.3 檢測(cè)用超聲換能器18-19
• 1.4 研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)19-22
• 1.4.1 主要研究目標(biāo)19-20
• 1.4.2 主要研究?jī)?nèi)容20-22
• 第2章 粘接缺陷超聲檢測(cè)的理論分析22-33
• 2.1 粘接結(jié)構(gòu)的聲學(xué)特性22-23
• 2.2 粘接結(jié)構(gòu)的物理模型23-32
• 2.2.1 圓盤(pán)源輻射的縱波聲場(chǎng)23-24
• 2.2.2 超聲波在任意多層介質(zhì)中的透射模型24-25
• 2.2.3 鋼鉛兩層粘接結(jié)構(gòu)25-26
• 2.2.4 鋼鉛鋼三層粘接結(jié)構(gòu)26-29
• 2.2.5 鋼鉛鋼鉛四層粘接結(jié)構(gòu)29-32
• 2.3 本章小結(jié)32-33
• 第3章 超聲檢測(cè)設(shè)備及超聲換能器的設(shè)計(jì)和制作33-49
• 3.1 超聲檢測(cè)設(shè)備33-35
• 3.1.1 超聲探傷儀33
• 3.1.2 五軸水浸超聲掃查系統(tǒng)33-35
• 3.2 超聲換能器35-36
• 3.2.1 粘接結(jié)構(gòu)對(duì)超聲換能器頻率的要求35-36
• 3.2.2 粘接結(jié)構(gòu)對(duì)超聲換能器頻帶寬度的要求36
• 3.2.3 粘接結(jié)構(gòu)對(duì)超聲換能器輻射能量的要求36
• 3.3 壓電晶片36-39
• 3.3.1 壓電晶片的特性36-38
• 3.3.2 壓電晶片的選擇38-39
• 3.4 背襯的設(shè)計(jì)39-41
• 3.5 聲透鏡的設(shè)計(jì)41-46
• 3.5.1 聲透鏡的設(shè)計(jì)參數(shù)41-44
• 3.5.2 過(guò)渡層及聲透鏡厚度尺寸的設(shè)計(jì)44-46
• 3.6 聚焦超聲換能器的制作46-48
• 3.6.1 換能器的設(shè)計(jì)指標(biāo)46-47
• 3.6.2 換能器的性能測(cè)試47-48
• 3.7 本章小結(jié)48-49
• 第4章 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析49-66
• 4.1 粘接試樣的設(shè)計(jì)49-50
• 4.2 鋼鋁粘接結(jié)構(gòu)的超聲檢測(cè)50-55
• 4.2.1 實(shí)驗(yàn)儀器及調(diào)試50
• 4.2.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析50-55
• 4.3 鋼鉛兩層粘接試樣的檢測(cè)55-57
• 4.3.1 水浸聚焦探頭透射法檢測(cè)55-56
• 4.3.2 縱波多次底波反射法檢測(cè)56-57
• 4.4 鋼鉛鋼三層粘接試樣的檢測(cè)57-61
• 4.4.1 縱波多次底波反射法檢測(cè)58
• 4.4.2 水浸聚焦探頭透射法檢測(cè)58-61
• 4.5 鋼鉛鋼鉛四層粘接試樣的檢測(cè)61-64
• 4.5.1 5MHz水浸聚焦探頭檢測(cè)62
• 4.5.2 2MHz水浸聚焦探頭檢測(cè)62-63
• 4.5.3 1MHz水浸聚焦探頭檢測(cè)63-64
• 4.6 本章小結(jié)64-66
• 第5章 總結(jié)與展望66-68
• 5.1 論文工作總結(jié)66-67
• 5.2 有關(guān)進(jìn)一步研究的思考和展望67-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文和參加的學(xué)術(shù)活動(dòng)72

【引證文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 李政;王召巴;金永;;火箭發(fā)動(dòng)機(jī)缺陷區(qū)域檢測(cè)方法研究[J];電子測(cè)試;2010年05期

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前6條

1 李棟;超聲回波信號(hào)處理與特征提取研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2011年

2 郭潔;旋壓殼體固體火箭發(fā)動(dòng)機(jī)脫粘檢測(cè)圖像處理技術(shù)研究[D];中北大學(xué);2009年

3 徐艷紅;薄板復(fù)合材料粘接缺陷超聲檢測(cè)的模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別方法研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2009年

4 張麗琴;鋁蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的無(wú)損檢測(cè)研究[D];南京航空航天大學(xué);2009年

5 張婧;基于斜入射的粘接結(jié)構(gòu)中超聲波傳播特性的研究[D];北京工業(yè)大學(xué);2012年

6 王海濤;復(fù)合薄板粘接缺陷超聲回波的時(shí)—頻域分析及特征提取的研究[D];內(nèi)蒙古大學(xué);2012年

  本文關(guān)鍵詞：多層金屬粘接結(jié)構(gòu)粘接質(zhì)量的超聲檢測(cè)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：303348