本文關(guān)鍵詞：基于敲擊法檢測葉片脫層的模擬分析

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【摘要】：本文綜述了國內(nèi)外關(guān)于葉片脫層檢測的研究現(xiàn)狀,著重對敲擊法在葉片脫層檢測方面進(jìn)行了詳細(xì)的闡述,并對該類方法進(jìn)行了深入的研究。首先分析了局部敲擊法檢測脫層的原理:若葉片內(nèi)部有脫層,缺陷處的剛度會下降,敲擊應(yīng)力持續(xù)時(shí)間將增加。依據(jù)此理論,采用有限元軟件ANSYS中的動力學(xué)仿真模塊LS-DYNA來模擬整個(gè)敲擊過程,通過時(shí)間歷程后處理(POST26)輸出節(jié)點(diǎn)的加速度信號來模擬實(shí)際數(shù)字敲擊錘檢測的振動信息,接著用MATLAB對時(shí)歷曲線進(jìn)行截取來獲得碰撞持續(xù)時(shí)間。其次將模擬的碰撞信號在時(shí)域和頻域上進(jìn)行了初步分析。在時(shí)域上若葉片內(nèi)部存在脫層且位置較淺時(shí),碰撞信號的振幅衰減速率比較慢,且較時(shí)域圖脫層位置較深或者無脫層處在較長時(shí)間表現(xiàn)出較大的振幅;在頻域上一階頻率值隨著脫層深度的增加逐漸增加,并在一定范圍內(nèi)脫層深度與一階頻率值呈線性關(guān)系。隨后研究了敲擊應(yīng)力時(shí)間與脫層厚度的對應(yīng)關(guān)系,得出敲擊有脫層與無脫層試件表面,應(yīng)力持續(xù)時(shí)間不同;并且隨著脫層深度變大,應(yīng)力持續(xù)時(shí)間將減小,因此可以用應(yīng)力持續(xù)時(shí)間來判別葉片內(nèi)部是否有脫層及其具體深度,但脫層埋入位置不能超過敲擊法可測得的最大深度。為了提高敲擊法在實(shí)際中可以檢測的最大脫層深度,從壓電傳感器的預(yù)埋位置和能量輻射系數(shù)兩個(gè)方面進(jìn)行改善,并依此擬定了一套新的碰撞方案,該方案能夠明顯提高脫層最大檢測深度。最后用Microsoft SQL Sever來存儲所有仿真結(jié)果,并基于C#創(chuàng)建用敲擊法檢測有無脫層及脫層厚度的判斷系統(tǒng),模擬給定敲擊時(shí)間,得出有無脫層及脫層深度。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)機(jī)葉片 脫層 敲擊法 碰撞持續(xù)時(shí)間 能量輻射系數(shù) 檢測系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315;TP274
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 縮略詞11-12
• 第一章 緒論12-19
• 1.1 研究背景及意義12
• 1.2 常見的脫層缺陷及成因12-14
• 1.2.1 生產(chǎn)缺陷12-13
• 1.2.2 運(yùn)行疲勞缺陷13-14
• 1.3 國內(nèi)外關(guān)于葉片脫層檢測的研究狀況14-17
• 1.3.1 無損檢測技術(shù)應(yīng)用于缺陷檢測概述14-15
• 1.3.2 振動信號在材料無損檢測中的應(yīng)用15-16
• 1.3.3 敲擊法中敲擊力持續(xù)信號在脫層檢測中的應(yīng)用16-17
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容17-19
• 第二章 聲振理論分析及建模依據(jù)19-26
• 2.1 模擬的加速度信號與實(shí)際電壓之間的聯(lián)系19-22
• 2.1.1 壓電傳感器和壓電效應(yīng)19-20
• 2.1.2 壓電加速度傳感器的簡化力學(xué)模型20-22
• 2.2 局部敲擊法的檢測理論22-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 碰撞體系有限元模型的建立與仿真結(jié)果26-33
• 3.1 建模方法簡介26-29
• 3.1.1 脫層缺陷的制作26
• 3.1.2 創(chuàng)建有限元模型26-29
• 3.2 仿真結(jié)果29-30
• 3.3 用MATLAB截取碰撞時(shí)間30-32
• 3.5 本章小結(jié)32-33
• 第四章 有限元模擬結(jié)果及數(shù)據(jù)處理33-44
• 4.1 節(jié)點(diǎn)加速度信號時(shí)域?qū)Ρ?/span>33-34
• 4.2 節(jié)點(diǎn)加速度信號頻譜分析34-38
• 4.2.1 FFT算法35-36
• 4.2.2 快速傅里葉變換分析結(jié)果36-38
• 4.3 應(yīng)力持續(xù)時(shí)間作為判斷脫層的特征參數(shù)38-42
• 4.3.1 敲擊不同深度脫層處的仿真結(jié)果38-41
• 4.3.2 用損傷探測儀器測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果41-42
• 4.4 本章小結(jié)42-44
• 第五章 敲擊方案優(yōu)化44-53
• 5.1 壓電傳感器預(yù)埋位置優(yōu)化44-45
• 5.2 碰撞參數(shù)對輻射應(yīng)力波能量的影響45-50
• 5.2.1 碰撞速度對輻射應(yīng)力波能量的影響45-46
• 5.2.2 碰撞錘直徑對輻射應(yīng)力波能量的影響46-47
• 5.2.3 錘身長度對輻射應(yīng)力波能量的影響47
• 5.2.4 碰撞材料對輻射應(yīng)力波能量的影響47-50
• 5.3 總結(jié)及優(yōu)化沖擊檢測50-53
• 5.3.1 總結(jié)50-51
• 5.3.2 優(yōu)化沖擊方案后的檢測效果51-53
• 第六章 敲擊檢測系統(tǒng)53-62
• 6.1 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)53-55
• 6.1.1 運(yùn)行環(huán)境與開發(fā)工具53-54
• 6.1.2 處理流程54-55
• 6.2 建立數(shù)據(jù)庫55-56
• 6.2.1 數(shù)據(jù)庫基本表55
• 6.2.2 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)55
• 6.2.3 數(shù)據(jù)庫組成范式55-56
• 6.3 軟件各功能模塊和界面設(shè)計(jì)56-61
• 6.3.1 系統(tǒng)管理模塊56-59
• 6.3.2 數(shù)據(jù)庫導(dǎo)入模塊59
• 6.3.3 敲擊檢測界面59-61
• 6.4 本章小結(jié)61-62
• 第七章 總結(jié)與展望62-64
• 7.1 論文總結(jié)62-63
• 7.2 今后的研究工作63-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 致謝67-68
• 在學(xué)期間發(fā)表論文和科研成果68

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4 趙明v，

本文編號：968387