本文關(guān)鍵詞：基于超聲回波特征的車身焊點質(zhì)量評價研究

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【摘要】：電阻點焊是汽車白車身上運用最多的連接技術(shù),因此焊點質(zhì)量直接影響著車身裝配質(zhì)量、車身力學(xué)性能及汽車整車質(zhì)量。超聲波檢測方法具有檢測成本低、操作簡單、便于攜帶等優(yōu)點,是焊點質(zhì)量無損檢測方法中應(yīng)用得最為廣泛的一種,但其應(yīng)用一直維持在人工手動檢測的水平。為提高焊點質(zhì)量的檢測效率和準(zhǔn)確率,實現(xiàn)汽車焊點的自動化檢測,有必要對焊點超聲檢測信號的特點、信號特征提取方法及焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫進行深入研究。首先,本文對焊點質(zhì)量自動化超聲檢測理論、檢測信號處理方法及評價數(shù)據(jù)庫建立的理論基礎(chǔ)進行了研究,為本文后續(xù)研究提供了理論支持和技術(shù)方法。其次,對焊點超聲檢測信號最優(yōu)評價特征子集的選取方法進行了研究。通過建立超聲信號的參數(shù)化模型,提出基于EM算法思想的信號參數(shù)估計算法,實現(xiàn)了重疊多回波信號參數(shù)的精確估計。分析焊點超聲檢測信號在時頻域的特征,基于信號參數(shù)估計方法和信號能量分析方法,提取時頻特征值。為去除冗余特征值,篩選出最優(yōu)先評價特征子集,本文基于判別熵建立了特征值有效性監(jiān)督模型并定義加權(quán)系數(shù),最終篩選出了作為焊點質(zhì)量識別評價依據(jù)的最優(yōu)特征值子集。然后,采集大量焊點樣件的超聲檢測信號,利用前述超聲信號參數(shù)估計方法和信號能量分析方法提取了這些樣件的最優(yōu)特征值子集數(shù)據(jù)并建立特征值數(shù)據(jù)庫。分析特征值數(shù)據(jù)庫,求解不同焊點質(zhì)量類型對應(yīng)的特征值范圍,由此建立了基于試驗數(shù)據(jù)的初級焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫。針對初級評價數(shù)據(jù)庫適用范圍小的不足之處,利用有限元仿真分析的方法,建立不同焊點質(zhì)量模型,仿真擬合超聲檢測信號,對焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫進行了修正與推廣,最終建立了一個適用范圍廣、可靠性高的焊點質(zhì)量超聲評價數(shù)據(jù)庫。最后,介紹了焊點質(zhì)量超聲自動化檢測裝備的設(shè)計開發(fā),將本文的特征值提取方法及評價數(shù)據(jù)庫集成于檢測裝備軟件系統(tǒng)中,并對該檢測裝備進行了實際檢測測試,驗證了本文方法的有效性、評價數(shù)據(jù)庫的可靠性及焊點自動化檢測裝備應(yīng)用于焊點質(zhì)量在線自動化檢測的可行性。研究結(jié)果表明,本文基于焊點超聲檢測信號的處理方法、特征值提取方法及基于超聲回波特征的評價數(shù)據(jù)庫能有效的應(yīng)用于車身焊點質(zhì)量的檢測評價。檢測實例證明,基于本文方法的焊點檢測裝備檢測效率高、對焊點質(zhì)量的識別評價可靠,有助于汽車焊點質(zhì)量全面自動化、智能化檢測的實現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：焊點質(zhì)量 超聲回波特征 評價數(shù)據(jù)庫 檢測裝備 自動化
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U463.82
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-16
• 1.1 課題來源及背景10-11
• 1.2 焊點檢測技術(shù)概述11-12
• 1.3 焊點超聲檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容14-16
• 第2章 理論基礎(chǔ)16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 焊點質(zhì)量自動化超聲檢測理論16-19
• 2.2.1 焊點質(zhì)量超聲檢測原理16-18
• 2.2.2 自動化超聲檢測實現(xiàn)的理論基礎(chǔ)18-19
• 2.3 超聲信號的處理方法與數(shù)學(xué)模型19-20
• 2.4 判別熵監(jiān)督理論20-22
• 2.5 距離判別分析法22-24
• 2.6 本章小結(jié)24-25
• 第3章 焊點超聲信號最優(yōu)特征值子集選擇25-40
• 3.1 引言25
• 3.2 焊點超聲信號特征參數(shù)估計25-30
• 3.2.1 焊點超聲信號參數(shù)化模型25-28
• 3.2.2 基于EM算法思想的信號參數(shù)估計28-30
• 3.3 焊點超聲信號的時頻特征值30-35
• 3.3.1 焊點超聲信號的時域特征值30-33
• 3.3.2 焊點超聲信號的頻域特征值33-35
• 3.4 基于判別熵的時頻特征值有效性監(jiān)督35-38
• 3.4.1 特征值的判別熵監(jiān)督模型35-37
• 3.4.2 最優(yōu)特征值子集的確定37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-40
• 第4章 焊點質(zhì)量超聲評價數(shù)據(jù)庫建立40-51
• 4.1 引言40
• 4.2 焊點超聲信號樣本數(shù)據(jù)獲取40-45
• 4.2.1 焊點樣件制作40-44
• 4.2.2 焊點樣件超聲信號采集44-45
• 4.2.3 最優(yōu)特征數(shù)據(jù)庫45
• 4.3 焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫建立45-49
• 4.3.1 基于馬氏距離的特征值范圍求解45-46
• 4.3.2 特征值范圍的有限元仿真修正與推廣46-48
• 4.3.3 焊點質(zhì)量超聲評價數(shù)據(jù)庫48-49
• 4.4 本章小結(jié)49-51
• 第5章 車身焊點質(zhì)量檢測裝備及檢測結(jié)果分析51-63
• 5.1 引言51
• 5.2 車身焊點質(zhì)量自動化超聲檢測裝備51-57
• 5.2.1 超聲波探頭52
• 5.2.2 自動檢測裝備硬件系統(tǒng)52-54
• 5.2.3 自動檢測裝備軟件系統(tǒng)54-56
• 5.2.4 自動檢測裝備執(zhí)行系統(tǒng)56-57
• 5.3 檢測結(jié)果及分析57-61
• 5.3.1 手動檢測57-60
• 5.3.2 在線自動檢測60-61
• 5.4 本章小結(jié)61-63
• 結(jié)論和展望63-65
• 參考文獻65-70
• 致謝70-71
• 附錄A 攻讀碩士學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄71

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本文編號：1032543