隨著增材制造技術(shù)在各領(lǐng)域中的普及使用,其成形的金屬構(gòu)件的質(zhì)量問題備受關(guān)注。材料表面完整性,尤其是表面裂紋等損傷缺陷,限制了關(guān)鍵金屬增材制造構(gòu)件在特定服役條件下的推廣應(yīng)用,因此如何對表面缺陷進(jìn)行及時的檢測和評價,是減少工業(yè)事故發(fā)生的有效途徑。無損檢測技術(shù)以其檢測速度快、精度高、成本低、綠色健康等優(yōu)點受到青睞,尤其是超聲瑞利波以其能在材料表面長距離傳播的特點,其波形信號中可包含大量材料表面信息,是材料表面力學(xué)性能無損評價的重要手段。本文基于瑞利波檢測手段,通過最小反射法對增材制造試件表面不同深度的槽型缺陷進(jìn)行定量表征,并研制了可以檢測增材制造構(gòu)件的超聲掃查平臺,為表面缺陷檢測提供了新的表征手段。本文自主研發(fā)的檢測儀器是多功能高精度的超聲掃查平臺,主要由機械結(jié)構(gòu)、硬件配置和控制軟件組成,主要使用的檢測部件為水浸式平探頭、DPR300發(fā)射接收儀,通過6臺電機控制,可實現(xiàn)單/雙探頭C掃查、瑞利波、蘭姆波等超聲前沿方法的自動化構(gòu)件表面缺陷檢測功能。根據(jù)增材制造技術(shù)成形的不銹鋼試件實際力學(xué)性能參數(shù),建立了“液—固耦合”有限元仿真模型。根據(jù)増材制造技術(shù)成型的實際材料力學(xué)參數(shù),取彈性模量為165GPa、... 

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【學(xué)位級別】：碩士

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超聲掃查平臺1

第3章多功能高精度超聲無損檢測掃查平臺設(shè)計與研究27圖3.1超聲掃查平臺1圖3.2超聲掃查平臺2X軸激光器1超聲換能器1超聲換能器2激光器2弧形齒輪1弧形齒輪2圖3.3超聲掃查平臺33.2多功能高精度超聲無損檢測掃查平臺的整體設(shè)計圖3.4為本課題組研制的多功能高精度超聲掃查平臺的整體組成示意圖，可將該儀器分為機械掃查裝置、硬件配置與軟件檢測系統(tǒng)。機械掃查裝置主要有：XYZ三維運動位移平臺和精密檢測裝置；硬件配置主要有：運動控制模塊和數(shù)據(jù)采集模塊；軟件控制系統(tǒng)分為運動控制系統(tǒng)軟件和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件。

吉林大學(xué)碩士學(xué)位論文30圖3.6多功能高精度超聲掃查平臺三維原理圖精密檢測部分是該試驗臺的核心裝置，精密檢測部分主要由對稱布置的超聲組、弧形導(dǎo)軌、盤式電機以及線軌和其他固定組件組成。其中超聲組是由超聲波探桿與超聲波換能器，以及裝置在超聲波探桿內(nèi)部連接超聲換能器的連接線、探針等組成，連接線與探針用于在探桿內(nèi)部傳遞信號，使得超聲波信息從超聲換能器傳播到探桿尾部的BNC線，再由BNC線傳遞給DPR300，再由DPR300傳遞給電腦，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。如圖3.7所示，精密檢測部分的對稱式掃查裝置可以分為兩部分，一部分為固定檢測裝置，一部分為可移動式檢測裝置，這兩部分裝置的零件組成完全一致，其中固定檢測裝置通過機械結(jié)構(gòu)固定于機架上，可移動式檢測裝置固定在線軌上，線軌固定在與固定檢測裝置相同的機架上，而固定檢測裝置與可移動式檢測裝置整體固定于Z軸上，可以用龍門結(jié)構(gòu)的XYZ位移平臺進(jìn)行整體的移動。如圖3.5、3.6所示，弧形導(dǎo)軌1、超聲組1為可移動式檢測裝置，弧形導(dǎo)軌2、超聲組2組成了固定檢測裝置。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：3568409