發(fā)布時間：2020-11-08 21:32

　　 表面銅網(wǎng)結(jié)構(gòu)泡沫夾層CFRP具有強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、抗氧化能力強(qiáng)和良好的避雷效果,在航空宇航工業(yè)領(lǐng)域得到了大范圍的使用。在制作和使用的過程中,容易出現(xiàn)分層、脫粘和沖擊缺陷,降低材料的使用性能,因此對材料進(jìn)行跟蹤成像檢測成為難題,目前在役檢測主要采用超聲方法。針對機(jī)身尾段復(fù)合材料的特點,本文通過分析采用超聲特征掃描成像技術(shù)層析成像方法,并研制便攜式超聲特征掃描成像系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤成像檢測。首先,分析機(jī)身尾段復(fù)合材料結(jié)構(gòu)特點,針對疲勞損傷實驗中設(shè)置的典型缺陷(分層、脫粘、沖擊),開展檢測方法研究和精準(zhǔn)的定量研究。分析檢測干擾因素(銅網(wǎng)和泡沫),研究識別方法和成像方法。使用超聲特征成像中層析成像方法解決難點。設(shè)計并制作帶有人工缺陷的試樣,使用層析成像方法驗證,結(jié)果直觀可靠。然后,針對外場機(jī)身尾段復(fù)合材料的檢測需求和結(jié)構(gòu)特點。研制便攜式超聲特征掃描成像系統(tǒng),包括固定裝置、機(jī)械掃查架裝置、運動控制系統(tǒng)和信號同步系統(tǒng)。具有便攜式、穩(wěn)定接觸、高精度定位,整套系統(tǒng)運動穩(wěn)定性和抗干擾能力強(qiáng),控制最小步進(jìn)為0.02mm,數(shù)據(jù)采集分辨率為0.1mm,檢測深度方向分辨率為0.01mm。最后,使用便攜式超聲特征掃描成像系統(tǒng)對機(jī)身尾段典型缺陷進(jìn)行跟蹤成像檢測,針對三種缺陷運用層析成像方法進(jìn)行分析和處理,檢測結(jié)果定量準(zhǔn)確,可重復(fù)性高。研究結(jié)果表明:利用超聲特征掃描成像技術(shù)層析成像方法識別分層、脫粘和沖擊缺陷,便攜式成像系統(tǒng)在役成像檢測,適用于曲面等不規(guī)則面的檢測,定量精度達(dá)到0.1mm,檢測結(jié)果表明,層析成像方法對缺陷可識別,具有重復(fù)性和可靠性高的特點,滿足了對機(jī)身尾段的跟蹤成像檢測要求。
【學(xué)位單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類】：V250.2;TP391.41
【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 選題意義
    1.2 超聲成像技術(shù)的發(fā)展
    1.3 超聲成像技術(shù)簡介
        1.3.1 ALOK成像技術(shù)
        1.3.2 超聲全息成像技術(shù)
        1.3.3 相控陣法
        1.3.4 超聲CT技術(shù)
        1.3.5 超聲顯微鏡
        1.3.6 超聲特征掃描技術(shù)
    1.4 課題的研究內(nèi)容及主要工作
第2章 復(fù)合材料機(jī)身尾段結(jié)構(gòu)特點及缺陷識別研究
    2.1 復(fù)合材料機(jī)身尾段結(jié)構(gòu)特點
    2.2 傳統(tǒng)超聲波檢測原理
    2.3 機(jī)身尾段檢測難點以及解決方法
        2.3.1 檢測難點
        2.3.2 解決方法
    2.4 分層缺陷分析和識別
    2.5 脫粘缺陷分析和識別
    2.6 沖擊缺陷分析和識別
    2.7 本章小結(jié)
第3章 機(jī)身尾段便攜式超聲特征掃描成像系統(tǒng)研制
    3.1 系統(tǒng)總體方案設(shè)計
    3.2 超聲激勵 /接收系統(tǒng)
    3.3 機(jī)械掃查架系統(tǒng)
        3.3.1 高精度滾珠絲杠
        3.3.2 光柵尺編碼器
        3.3.3 檢測夾持裝置和固定裝置
    3.4 機(jī)械控制系統(tǒng)
        3.4.1 兩相四線步進(jìn)電機(jī)及其驅(qū)動器
        3.4.2 可編程邏輯控制器選擇及使用
    3.5 信號同步系統(tǒng)
    3.6 軟件基礎(chǔ)介紹
    3.7 軟件功能介紹
    3.8 本章小結(jié)
第4章 復(fù)合材料機(jī)身尾段在役成像檢測實驗
    4.1 檢測對象簡介
    4.2 典型分層缺陷檢測結(jié)果及分析
    4.3 典型脫粘缺陷檢測結(jié)果及分析
    4.4 典型沖擊缺陷檢測結(jié)果及分析
    4.5 所有類型缺陷的檢測結(jié)果
    4.6 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
    在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
    在學(xué)期間的研究成果
致謝

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2875376