涡轮斜结合面相控阵检测缺陷定位及软件实现

发布时间：2022-07-16 16:44

　　涡轮作为航空发动机的关键组成部分,在工作过程中需要承载着十分复杂的循环热载荷及强大的机械载荷。本文研究的镍基双金属高温合金涡轮就是涡轮盘和涡轮叶片以热等静压（HIP）扩散连接工艺制作而成。在扩散连接过程中,涡轮盘和涡轮叶片之间的斜结合面容易出现连接不良缺陷,而近几年国内外关于双金属涡轮结合面的无损检测方法几乎没有涉及,因此对这种扩散连接工艺制备的双金属涡轮结合面缺陷检测十分必要。由于此种扩散连接工艺制备的双金属涡轮,其缺陷处于双金属斜结合面处,而斜结合面的几何结构较为复杂,常规无损检测方法无法有效对其进行检测。本研究采用一种收发分置式相控阵超声检测方法,在涡轮盘上端采用延时可控的相控阵探头发射,涡轮盘下端采用常规超声探头接收。相控声束聚焦于斜结合面再反射至底部,经常规超声探头接收后,通过对接收波形的分析实现对双金属结合面的缺陷检测,具体工作内容如下:首先,对双金属涡轮的结合面几何结构进行分析,以及超声波在涡轮结合面附近的声学传播特性,研究收发分置式相控阵检测的可行性。其次,由于常规的缺陷定位方法在双金属涡轮收发分置式相控阵检测中不再适用。故而本文详细阐述了一种基于重心偏移算法（OCOG... 

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【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 选题背景
        1.1.1 新型涡轮制备工艺
        1.1.2 热等静压技术
        1.1.3 热等静压应用现状
    1.2 双金属涡轮检测难点
    1.3 课题及相关领域研究
        1.3.1 相控阵检测技术
        1.3.2 航空涡轮国内外检测研究现状
    1.4 课题研究意义及内容安排
第2章 双金属涡轮特点及检测方法研究
    2.1 涡轮结构及声学特性
        2.1.1 涡轮结构
        2.1.2 涡轮声学特性研究
    2.2 相控阵检测原理概述
        2.2.1 相控发射
        2.2.2 相控接收
    2.3 收发分置相控阵检测原理
        2.3.1 一维线阵换能器辐射声场
        2.3.2 声场指向性
        2.3.3 相控声束指向性调整
    2.4 本章小结
第3章 收发分置式相控阵检测定位方法
    3.1 常规定位方法的局限性
    3.2 OCOG定位方法
    3.3 缺陷定位算法的实现
    3.4 缺陷定位方法的验证
    3.5 本章小结
第4章 检测系统软件模块设计
    4.1 软件模块需求分析
    4.2 软件模块功能设计及架构
    4.3 软件模块界面设计
        4.3.1 A型波窗体设计
        4.3.2 同深度缺陷成像窗体设计
        4.3.3 整体涡轮成像窗体设计
    4.4 软件模块关键功能实现
        4.4.1 仪器控制模块
        4.4.2 数据传输及存取
        4.4.3 数据成像模块
        4.4.4 缺陷定位模块
    4.5 本章小结
第5章 软件测试与结果分析
    5.1 测试环境
    5.2 测试内容及流程
    5.3 实验结果及分析
    5.4 本章小结
第6章 总结和展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
发表论文和参加科研情况
致谢



本文编号：3662882