基于音频信号的合金锯片无损检测方法研究

发布时间：2021-06-30 10:26

　　硬质合金锯片存在的各种缺陷导致其产品有着重大的安全隐患。常规的无损检测方法在检测硬质合金锯片上都存在一定的局限性,超声波检测很难检测出细小的裂纹,射线检测很难发现垂直于射线方向的薄层缺陷,磁粉检测和涡流检测不能有效的检测出硬质合金锯片的内部缺陷。因此,本文选用音频无损检测技术,对硬质合金锯片存在的质量缺陷进行检测。本文研究了一种基于音频信号的,结合共振法的硬质合金锯片缺陷无损检测方法,通过比较合格锯片与缺陷锯片的音频共振谱,实现对硬质合金锯片缺陷的判别。首先,对常规的无损检测方法进行了研究,比较了每种无损检测方法的优劣,通过总结分析了硬质合金锯片的特点,选择了更为适合的音频无损检测方法并展开研究。其次,列举了常见的硬质合金锯片缺陷,分析了硬质合金锯片音频检测方法的可行性,并搭建了硬质合金锯片缺陷音频无损检测平台。然后,研究了硬质合金锯片音频信号的预处理算法、时频转换算法、共振峰值估算算法以及降噪算法,即对硬质合金锯片音频信号的处理方法展开了研究。最后,研究缺陷种类、位置、程度对硬质合金锯片音频共振谱的影响,并利用有限元仿真方法分析硬质合金锯片音频共振谱,通过对比缺陷锯片音频共振峰值与合... 

【文章来源】：哈尔滨理工大学黑龙江省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 本课题的研究背景和意义
    1.2 国内外音频检测技术的研究现状
        1.2.1 国外音频检测技术研究现状
        1.2.2 国内音频检测技术研究现状
    1.3 无损检测方法的研究现状
        1.3.1 超声波检测
        1.3.2 射线检测
        1.3.3 磁粉检测
        1.3.4 涡流检测
        1.3.5 液体渗透检测
        1.3.6 声发射检测
    1.4 本文主要研究内容
第2章 硬质合金锯片音频检测可行性分析及存在的问题
    2.1 硬质合金锯片的常见缺陷分析
    2.2 常规无损检测方法存在的问题
    2.3 硬质合金锯片音频检测可行性分析
        2.3.1 音频检测的振动原理分析
        2.3.2 声学振动激励的频谱分析
        2.3.3 硬质合金锯片音频共振法检测原理
    2.4 硬质合金锯片音频无损检测系统
        2.4.1 硬质合金锯片音频检测系统的组成
        2.4.2 硬质合金锯片音频检测系统的工作流程
    2.5 本章小结
第3章 硬质合金锯片音频信号的处理
    3.1 硬质合金锯片音频信号预处理
        3.1.1 硬质合金锯片音频信号预加重处理
        3.1.2 硬质合金锯片音频信号加窗分帧处理
    3.2 硬质合金锯片时频信号转换处理方法
        3.2.1 硬质合金锯片音频信号时频变换
        3.2.2 倒谱法对硬质合金锯片共振峰值的估算
    3.3 基于小波变换的硬质合金锯片音频信号降噪处理
        3.3.1 小波阈值降噪方法及其局限性
        3.3.2 基于邻域相关性的小波降噪
    3.4 本章小结
第4章 硬质合金锯片音频无损检测方法及仿真
    4.1 硬质合金锯片缺陷的音频检测方法
        4.1.1 硬质合金锯片缺陷的共振谱特征表现
        4.1.2 缺陷程度对音频共振谱的影响
        4.1.3 音频共振谱与缺陷位置的关系分析
        4.1.4 硬质合金锯片音频无损检测方法
    4.2 合金锯片有限元仿真方法
        4.2.1 硬质合金锯片有限元方法的步骤
        4.2.2 硬质合金锯片有限元仿真软件选取
    4.3 硬质合金锯片音频共振效应的有限元仿真
        4.3.1 硬质合金锯片缺陷检测的ANSYS仿真步骤
        4.3.2 仿真结果分析
    4.4 本章小结
第5章 硬质合金锯片缺陷检测实验
    5.1 实验环境和方案
    5.2 实验结果与分析
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表的学术论文
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]语音信号的MATLAB分析与处理[J]. 黄春燕,景妮洁,祝红梅.  计算机科学. 2018(S1)
[2]融合频谱分析和KPCA-SVM的磁瓦内部缺陷检测方法[J]. 赵越,张达,高志良.  无线互联科技. 2018(08)
[3]基于短时傅里叶变换的语音信号处理研究[J]. 赵晓雷.  舰船电子工程. 2018(04)
[4]木工圆锯片适张工艺发展现状及趋势[J]. 李博,张占宽.  木材加工机械. 2017(01)
[5]基于多模态信号的金属材料缺陷无损检测方法[J]. 孙明健,刘婷,程星振,陈德应,闫锋刚,冯乃章.  物理学报. 2016(16)
[6]一种石墨电极缺损音频检测系统设计[J]. 李文可,凌振宝,王君,李东时,张笑彰.  中国测试. 2016(04)
[7]硬质合金圆锯片制造技术的发展[J]. 马连祥,肖晓晖.  木工机床. 2015(01)
[8]两种无损检测法测评圆锯片减振槽系统的动刚度特性[J]. 王正,高子震,王皓冉,黄江,徐胜洪.  木材加工机械. 2015(01)
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[10]蓬勃发展的我国无损检测技术[J]. 耿荣生,景鹏.  机械工程学报. 2013(22)

硕士论文
[1]基于多模态信号的金属材料缺陷无损检测方法研究[D]. 程星振.哈尔滨工业大学 2016
[2]基于MFCC与VQ码本的不良音频检测算法研究[D]. 于艳山.兰州大学 2015
[3]基于有限元的钢丝绳表面裂纹损伤检测的仿真及试验研究[D]. 王洪齐.青岛理工大学 2014
[4]铸件裂纹缺陷音频检测方法与装置研究[D]. 刘广兴.哈尔滨理工大学 2008



本文编号：3257571