基于超声检测技术的大型螺旋桨桨叶测厚研究

发布时间：2017-11-03 11:35

  本文关键词：基于超声检测技术的大型螺旋桨桨叶测厚研究

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【摘要】：大型螺旋桨主要为船舶提供动力,桨叶厚度是控制叶面形状的重要参数之一,桨叶厚度的测量对桨叶的生产制造工艺及加工余量的分配都有重要意义。目前,国内多数的厂家都是以人工卡钳测量桨叶厚度,该方法不但重复精度低,劳动强度大,对人的依赖性强,而且制约着螺旋桨加工与检测一体化的发展。基于此现状,本文依托自然科学基金创新群体项目:高性能数字制造制备的基础研究。利用超声检测技术对大型螺旋桨桨叶厚度测量进行了应用研究。根据超声测厚原理和桨叶结构特点,确定了一种有效的桨叶厚度测量方法。首先分析了大型螺旋桨结构及卡钳测厚工艺特点;基于超声测厚原理,分析并确定了合理的超声测厚方法;对桨叶超声测厚的影响因素进行了分析。并根据研究内容设计和搭建了超声测厚与信号采集实验平台。其次,分析了桨叶测厚回波信号中夹杂噪声的来源及特点。并基于小波的多分辨率分析原理,确定了一个完整的降噪流程,有效实现了回波信号的降噪及底面回波特征的提取。其中主要对小波基的选择,最佳分解层数的判定,阈值处理方法进行了研究。然后,基于底面回波峰值的时域位置,研究了桨叶厚度的计算方法。并通过模拟试件的实验,分析和验证了桨叶表面粗糙起伏颗粒及曲面夹角对测量结果的影响。并根据工程经验,给出了合适的补偿和修正方案。最后,通过在毛坯螺旋桨桨叶上的超声测厚实验,验证了超声测量结果重复性高的特点。并截取螺旋桨上的局部曲面桨叶,通过线切割获取各点截面厚度线的实测值,将超声测量结果与之对比,参照桨叶厚度值的公差等级,验证了超声桨叶测厚方法的有效性。
【关键词】：螺旋桨 桨叶厚度 超声测厚 回波信号处理 影响因素
【学位授予单位】：华中科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：U664.33
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 1 绪论9-20
• 1.1 课题来源9
• 1.2 研究背景、目的及意义9-11
• 1.3 国内外研究现状11-18
• 1.4 本文的主要研究工作18-20
• 2.桨叶超声测厚影响因素分析及实验平台搭建20-36
• 2.1 引言20
• 2.2 桨叶特点及卡钳测厚工艺分析20-24
• 2.3 桨叶超声测厚方法及影响因素分析24-30
• 2.4 桨叶超声测厚与信号采集实验平台搭建30-35
• 2.5 本章小结35-36
• 3.桨叶超声测厚回波信号降噪研究36-53
• 3.1 引言36
• 3.2 桨叶测厚回波信号特点及噪音来源分析36-39
• 3.3 小波分析的降噪原理及方法研究39-41
• 3.4 小波降噪实验研究41-51
• 3.5 本章小结51-53
• 4.超声测厚值计算及桨叶因素对测厚影响规律研究53-68
• 4.1 引言53
• 4.2 基于回波峰值时域位置的厚度值计算方法53-56
• 4.3 表面起伏颗粒对超声测厚的影响56-62
• 4.4 曲面夹角对超声测厚的影响62-67
• 4.5 本章小节67-68
• 5.桨叶超声测厚的实验验证与分析68-77
• 5.1 引言68
• 5.2 超声测厚重复性验证实验68-72
• 5.3 超声测厚精度验证实验72-76
• 5.4 本章小结76-77
• 6.总结与展望77-79
• 6.1 全文总结77-78
• 6.2 研究展望78-79
• 致谢79-80
• 参考文献80-83

【参考文献】

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本文编号：1136034