直升机旋翼前缘缺陷检测方法及成像系统研制

发布时间：2020-06-13 21:15

【摘要】：作为直升机的核心之一,旋翼在运行时会承受复杂交变周期应力。采用新型复合材料金属混合式结构的旋翼因其重量轻、寿命长、隔热和防潮等特性,具有传统金属旋翼所不具备的优势。直升机旋翼前缘因特殊制作工艺,在前缘包铁-玻璃纤维复合层易出现脱粘缺陷,因此对复合层缺陷的检测十分有必要。对于该机型直升机旋翼原位检测需求,复合层结构复杂且缺陷存在内部等原因,常规检测手段无法对其进行检测。本研究研制超声特征扫描成像检测系统对旋翼前缘模拟试块和实际样件进行成像检测,实现对复合层的完全检测。主要工作如下:首先,对旋翼前缘的几何结构特征进行分析,确定了单探头反射法对复合层进行检测。对旋翼前缘的声学特性进行测量与分析,并利用声阻抗差异对复合层反射和透射系数的影响,对单探头反射法缺陷识别原理进行解释。其次,针对旋翼前缘的外场、成像、原位检测需求和旋翼前缘薄壁曲面结构,研制便携式超声特征扫描成像检测系统。应用两轴皮带模组和探头夹持装置完成耦合,应用有机玻璃块完成探头波形聚焦和界面波后移。最后,制作人工缺陷模拟试块,做校准试验得到最佳检测超声参量。然后使用便携式超声特征扫描成像检测系统对实际直升机旋翼样件进行检测,并对缺陷定位和精度进行分析。研究结果表明:超声特征成像方法可以识别直升机旋翼前缘包铁-玻璃纤维复合层脱粘缺陷。使用便携式超声特征扫描成像检测系统对人工试块和实际直升机旋翼样件进行检测,检测结果表明该系统能满足该机型直升机旋翼前缘原位检测需求,能实现对脱粘缺陷精确定位定量,精度1mm。系统弥补了该型号直升机旋翼前缘精确定位定量缺陷检出的空白。
【图文】：

号用来控制荧光屏光点的亮度，类似于现在全息图，再通过激光对全息图进行照射，，就技术用常规超声方法对在役工件检测时，为了防件的百分百声束覆盖。相控阵超声检测能够情况下对在役工件的大范围声束覆盖。当多激励后会产生在介质中发生稳定的干涉的超此，通过对相控阵各个阵元施加不同的延时的偏转聚焦声场从而使得某一区域的声波能的核心在于能够对多个阵元施加以不同的发束聚焦。如果各相邻阵元之间的激发脉冲按中干涉后形成稳定偏转一定角度的合成波阵夹角θ。如图 1-2 所示。

相控聚焦示意图
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：V275.1;TP391.41

【参考文献】

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本文编号：2711754