曲轴超声相控阵检测方法研究

发布时间：2017-11-22 18:23

  本文关键词：曲轴超声相控阵检测方法研究

  更多相关文章： 超声相控阵 曲轴模型 检测辅助软件 声场仿真 缺陷定位

【摘要】：曲轴作为发动机的核心零部件,所受载荷极为复杂,其R区域特别容易产生疲劳裂纹,为保证发动机的安全运行,对曲轴R区域的检测是非常必要的。常规超声技术是检测曲轴R区域的主要方法,但常规超声波检测时由于探头角度固定、探头需要频繁移动,容易发生漏检。本研究利用具有电子扫查和声束偏转聚焦功能的超声相控阵技术,实现对曲轴的完全检测,并且基于VB平台实现了缺陷快速判定软件,主要工作内容如下:首先,本文基于曲轴的几何结构特征进行分析,建立了曲轴空间数学模型、曲轴截面模型、截面声束覆盖模型,实现了曲轴截面真实轮廓和声束覆盖截面的仿真。其次,利用Visual Basic语言对建立的曲轴各模型进行了软件化。利用该软件可以实现曲轴截面的快速绘制,形象的展示声束覆盖截面的状态,快速辨别缺陷并对缺陷定位等功能。最后,在仿真的基础上选择了最合适的相控阵检测参数,设计并加工了曲轴相控阵专用校准试块和一套带人工缺陷的试样,结合辅助检测软件,设计了曲轴超声相控阵检测工艺。运用相控阵系统和常规A超对试块进行了试验,并对缺陷的定位精度进行了分析。研究结果表明,基于“作图法”建立的曲轴截面模型一定程度上可以仿真声束截曲轴的真实形貌。利用VB编写的检测辅助软件,可以指导相控阵检测时的参数设置,实现曲轴截面快速绘制、回波信号识别、缺陷定位。所设计的人工试样检测结果表明,常规A超存在漏检,而利用相控阵技术可以有效的检测出曲轴R区域宽度为0.2mm到0.5mm,深度为5mm到14mm的人工槽,并能够准确分辨出曲轴的结构回波。利用Φ2mm的人工孔验证该程序的定位误差小于2mm。超声相控阵技术可以实现对曲轴的有效检测,克服了常规超声漏检和灵敏度低的缺点,并提高了工作效率。
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TK406

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本文编号：1215643