本文關(guān)鍵詞：基于空耦超聲導(dǎo)波的粘接結(jié)構(gòu)檢測技術(shù)研究　出處：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：現(xiàn)今,粘接結(jié)構(gòu)在諸如航空航天制造、汽車制造等行業(yè)中起著重要的作用,它使多層同種或不同材料粘接結(jié)合成一個統(tǒng)一的受力結(jié)構(gòu),常常成為工業(yè)部件的重要組成部分。同時相應(yīng)的無損檢測方法也不斷被提出,以保持組件的質(zhì)量。超聲波檢測技術(shù)目前廣泛應(yīng)用于粘接結(jié)構(gòu)的檢測當(dāng)中。但在使用常規(guī)超聲檢測時,這項技術(shù)存在存在一定的局限性,超聲檢測通常必須人工操作,難以實現(xiàn)智能化,同時必須使用耦合劑,一些耦合劑的使用可能會對某些特殊材料產(chǎn)生危害。在工業(yè)制造的生產(chǎn)線的檢驗過程中,這些局限會嚴(yán)重影響整個生產(chǎn)線檢測的速度。為了解決這些限制,進行了空氣耦合超聲導(dǎo)波技術(shù)在粘接結(jié)構(gòu)得應(yīng)用研究。由于空耦超聲檢測是一個真正意義上的非接觸式測試方法,以空氣為媒介耦合,去除了耦合劑的使用這一步驟,因此該新型的耦合技術(shù)加快了檢測速率,使工業(yè)檢測智能化成為可能。但是如何使用空氣耦合超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)對粘接結(jié)構(gòu)進行缺陷檢測,仍是汽車工業(yè)中的一個難題。本文通過實驗證明了該技術(shù)對粘接結(jié)構(gòu)檢測的可行性,并對影響檢測結(jié)果的相關(guān)因素進行仿真分析,找到如最佳檢測模式、入射角以及傳感器與被檢試件間距離等具體環(huán)境中合適的粘接結(jié)構(gòu)檢測條件。本文采用有限元仿真模擬與真實空氣耦合設(shè)備檢驗相結(jié)合的方式對空氣耦合超聲技術(shù)在粘接結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用進行了研究。仿真過程中,首先利用超聲檢測仿真軟件CIVA計算得到單鋁板和兩種粘接結(jié)構(gòu)的色散曲線,以分析在被檢試件中產(chǎn)生的不同模式的導(dǎo)波特性。再通過COMSOL仿真模擬空耦超聲導(dǎo)波檢測的過程,以觀測檢測過程中發(fā)生的物理現(xiàn)象。在COMSOL仿真階段,先通過對參考模型的建立與對比分析,得到正確的空耦檢測模型,并在單鋁板結(jié)構(gòu)中進行了測試。再使用200kHz普通探頭對理論粘接結(jié)構(gòu)進行檢測,研究在該條件下入射角、傳感器和被檢試件間距離對接收信號的影響,從而找到最佳的檢測條件。在最佳檢測條件下,接收器接收到的信號清晰,幅值最大。通過同樣的仿真模型,再次得到了500kHz聚焦探頭對實際粘接結(jié)構(gòu)進行導(dǎo)波檢測的最佳檢測條件,并在實際測試中,使用同樣的500kHz聚焦探頭對粘接結(jié)構(gòu)的檢測,將所得結(jié)果與仿真結(jié)果對比,通過對比結(jié)果,證明了仿真模型的正確性以及空耦超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)可在粘接結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生可被觀測的檢測信號。之后通過針對兩個不同粘接結(jié)構(gòu)中不同缺陷的檢測仿真模擬,將接收信號與此前無缺陷的信號對比分析,接收信號的相關(guān)變化證明了缺陷會對粘接結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波產(chǎn)生影響,導(dǎo)致接收信號的相位、幅度以及模式發(fā)生變化。通過以上仿真和試驗,證明了空氣耦合超聲導(dǎo)波檢測技術(shù)具有檢測粘接結(jié)構(gòu)缺陷的能力。
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TB559

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 陳友興;王召巴;趙霞;金永;;固體火箭發(fā)動機封頭界面粘接相控陣超聲檢測技術(shù)可行性研究[J];固體火箭技術(shù);2008年04期

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本文編號：1315707