基于超声波的新型轻质陶瓷基复合材料粘接缺陷检测研究
发布时间：2021-07-09 03:17
新型陶瓷基复合材料因具有优良的隔热性能,而被广泛应用在航天器外壳的热防护结构中。热防护结构在粘贴到飞行器基体的过程中,因工艺问题可能会产生粘接缺陷,再加上使役过程中大气层造成的热损伤,会导致材料隔热性能下降,甚至造成热防护结构脱落,严重威胁到飞行器的飞行安全。因此,无损检测和评估这类材料与飞行器基体的粘接层缺陷具有十分重要的意义。本文开展了基于超声C扫描的粘接缺陷检测技术研究,主要内容包括数值模拟、信号处理和量化分析三个方面。（1）为了研究超声在新型陶瓷基复合材料材料中的传播特性,采用基于高斯声束模型和有限元的数值模拟方法。首先,在对材料中超声传播特性理论进行分析总结的基础上,基于高斯声束模型对超声换能器的声场分布进行模拟;基于有限元的数值计算方法对超声在材料中的传播瞬态过程进行仿真研究,为研究新型该种材料的超声传播特性提供理论依据。（2）基于上述理论分析,本文自主研制了超声C扫描自动检测系统,实现了检测图像的实时显示和伪3D显示,从而完成了超声检测数据的可视化分析。结果表明,该检测系统可实现新型陶瓷基复合材料粘接结构的脱粘和夹杂等缺陷的检测。（3）针对被测材料特性复杂、超声数据多噪音...
【文章来源】： 李万达 燕山大学
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CMC材料
a) 板面方向 b) 截面方向图 2-2 CMC 材料的 SEM 谱图 SEM 谱图可以看出，CMC 材料由玻璃纤维及其胶合物相互交联纤维在板面无方向取向性，但在截面有一定的方向取向性。因此显的各向异性特征。孔隙特征核磁共振技术对 CMC 材料的孔隙特征进行研究分析，得到材料的图 2-3 所示。由图可知，CMC 材料中的孔隙绝大部分是微米孔，孔。由王健健等人[53]的研究还可以知道，该材料是一种多孔材料大，在 84%-95%之间。
a) 板面方向 b) 截面方向图 2-2 CMC 材料的 SEM 谱图图可以看出，CMC 材料由玻璃纤维及其胶合物相板面无方向取向性，但在截面有一定的方向取向性向异性特征。振技术对 CMC 材料的孔隙特征进行研究分析，得到所示。由图可知，CMC 材料中的孔隙绝大部分是微王健健等人[53]的研究还可以知道，该材料是一种多 84%-95%之间。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化硅陶瓷基复合材料的自愈合及结构吸波一体化研究进展[J]. 马晓康,殷小玮,范晓孟,成来飞,张立同. 航空材料学报. 2018(05)
[2]基于Hilbert-Huang变换的航天器发射段力学环境分析[J]. 武江凯,白明生. 航天器环境工程. 2018(03)
[3]基于希尔伯特黄变换的高压输气管道爆裂振动信号时频特性分析[J]. 吴建源,龙源,纪冲,李兴华,马华源,程良玉. 振动与冲击. 2018(08)
[4]“钢-铅”粘接结构非接触激光超声检测方法[J]. 夏嘉斌,孙广开,宋潮,周正干. 红外与激光工程. 2018(01)
[5]变厚度多边形蜂窝结构的超声C扫描检测方法[J]. 周正干,胡逸雯,章宽爽. 应用声学. 2018(01)
[6]基于HHT的三维编织复合材料声发射检测信号分析的研究[J]. 黄博翔,丁刚. 数字技术与应用. 2017(12)
[7]陶瓷/金属复合装甲的基体性能对超声检测的影响[J]. 陈正林,张雪飞,王高潮,张慧丽,王兴国. 兵器装备工程学报. 2017(11)
[8]基于Wigner-Ville分布的焊缝特征导波信号分析方法[J]. 许桢英,刘欢,万东燕,洪红. 中国测试. 2017(09)
[9]碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料的发展现状及其在航空发动机上的应用[J]. 邹豪,王宇,刘刚,赵龙,包建文. 航空制造技术. 2017(15)
[10]基于小波变换的图像去噪算法研究[J]. 侯延童. 信息通信. 2017(04)
博士论文
[1]复合材料构件的超声无损检测关键技术研究[D]. 王洪博.北京理工大学 2014
硕士论文
[1]脉冲耦合神经网络在图像处理中的应用研究[D]. 魏庭松.吉林大学 2017
[2]基于超声检测的复合材料缺陷检测研究[D]. 安燕林.燕山大学 2017
[3]碳纤维复合材料构件微缺陷超声评价系统研究[D]. 滕云浩.浙江大学 2017
[4]声波透射法在桩基检测中的理论与实验研究[D]. 孙民.大连海事大学 2017
[5]基于虚拟仪器架构的高性能超声成像系统的研发[D]. 戴高建.浙江大学 2017
[6]复合材料孔隙含量超声多参量评价方法及设备研究[D]. 李沛芮.南昌航空大学 2016
[7]基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究[D]. 郑晓康.燕山大学 2016
[8]基于PCNN和Otsu的图像分割算法研究[D]. 张松.新疆大学 2016
[9]隔热瓦材料与基体黏接缺陷检测的实验研究[D]. 王健健.燕山大学 2015
[10]RTM/纺织复合材料超声检测方法研究[D]. 徐肖霞.南昌航空大学 2012
本文编号：3272906
【文章来源】： 李万达 燕山大学
【文章页数】：77 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
CMC材料
a) 板面方向 b) 截面方向图 2-2 CMC 材料的 SEM 谱图 SEM 谱图可以看出，CMC 材料由玻璃纤维及其胶合物相互交联纤维在板面无方向取向性，但在截面有一定的方向取向性。因此显的各向异性特征。孔隙特征核磁共振技术对 CMC 材料的孔隙特征进行研究分析，得到材料的图 2-3 所示。由图可知，CMC 材料中的孔隙绝大部分是微米孔，孔。由王健健等人[53]的研究还可以知道，该材料是一种多孔材料大，在 84%-95%之间。
a) 板面方向 b) 截面方向图 2-2 CMC 材料的 SEM 谱图图可以看出，CMC 材料由玻璃纤维及其胶合物相板面无方向取向性，但在截面有一定的方向取向性向异性特征。振技术对 CMC 材料的孔隙特征进行研究分析，得到所示。由图可知，CMC 材料中的孔隙绝大部分是微王健健等人[53]的研究还可以知道，该材料是一种多 84%-95%之间。
【参考文献】：
期刊论文
[1]碳化硅陶瓷基复合材料的自愈合及结构吸波一体化研究进展[J]. 马晓康,殷小玮,范晓孟,成来飞,张立同. 航空材料学报. 2018(05)
[2]基于Hilbert-Huang变换的航天器发射段力学环境分析[J]. 武江凯,白明生. 航天器环境工程. 2018(03)
[3]基于希尔伯特黄变换的高压输气管道爆裂振动信号时频特性分析[J]. 吴建源,龙源,纪冲,李兴华,马华源,程良玉. 振动与冲击. 2018(08)
[4]“钢-铅”粘接结构非接触激光超声检测方法[J]. 夏嘉斌,孙广开,宋潮,周正干. 红外与激光工程. 2018(01)
[5]变厚度多边形蜂窝结构的超声C扫描检测方法[J]. 周正干,胡逸雯,章宽爽. 应用声学. 2018(01)
[6]基于HHT的三维编织复合材料声发射检测信号分析的研究[J]. 黄博翔,丁刚. 数字技术与应用. 2017(12)
[7]陶瓷/金属复合装甲的基体性能对超声检测的影响[J]. 陈正林,张雪飞,王高潮,张慧丽,王兴国. 兵器装备工程学报. 2017(11)
[8]基于Wigner-Ville分布的焊缝特征导波信号分析方法[J]. 许桢英,刘欢,万东燕,洪红. 中国测试. 2017(09)
[9]碳化硅纤维增韧碳化硅陶瓷基复合材料的发展现状及其在航空发动机上的应用[J]. 邹豪,王宇,刘刚,赵龙,包建文. 航空制造技术. 2017(15)
[10]基于小波变换的图像去噪算法研究[J]. 侯延童. 信息通信. 2017(04)
博士论文
[1]复合材料构件的超声无损检测关键技术研究[D]. 王洪博.北京理工大学 2014
硕士论文
[1]脉冲耦合神经网络在图像处理中的应用研究[D]. 魏庭松.吉林大学 2017
[2]基于超声检测的复合材料缺陷检测研究[D]. 安燕林.燕山大学 2017
[3]碳纤维复合材料构件微缺陷超声评价系统研究[D]. 滕云浩.浙江大学 2017
[4]声波透射法在桩基检测中的理论与实验研究[D]. 孙民.大连海事大学 2017
[5]基于虚拟仪器架构的高性能超声成像系统的研发[D]. 戴高建.浙江大学 2017
[6]复合材料孔隙含量超声多参量评价方法及设备研究[D]. 李沛芮.南昌航空大学 2016
[7]基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究[D]. 郑晓康.燕山大学 2016
[8]基于PCNN和Otsu的图像分割算法研究[D]. 张松.新疆大学 2016
[9]隔热瓦材料与基体黏接缺陷检测的实验研究[D]. 王健健.燕山大学 2015
[10]RTM/纺织复合材料超声检测方法研究[D]. 徐肖霞.南昌航空大学 2012
本文编号：3272906
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