基于光学低相干的材料裂纹检测技术研究
发布时间：2021-09-30 11:26
光学低相干技术作为光学相干层析成像（OCT）技术的基础,以其高分辨率、高实时性、非侵入、无损伤、无辐射以及成像显示直观等优势在材料无损检测领域的应用有着巨大的发展潜能。本课题对材料无损检测技术进行了综合调研,提出了一种无损伤、非侵入、高分辨率及高实时性的材料裂纹检测技术——基于光学低相干的材料裂纹检测技术。本文基于扫频光学低相干原理及材料裂纹检测需求设计搭建了裂纹检测系统,并围绕航空材料的裂纹扩展特性展开了研究。首先,根据小裂纹理论分析了材料小裂纹效应的产生原因与小裂纹扩展特性,并对本文采用的扫频光学低相干检测技术进行了理论研究,以此为基础设计搭建了扫频光学低相干裂纹检测系统。随后,为了研究材料的特性,对航空材料钛合金TC4与高温合金GH4169进行了拉伸性能测试试验,通过分析试验结果研究了材料的微观结构对其性能的影响。最后,将扫频光学低相干系统用于钛合金TC4与高温合金GH4169的裂纹扩展动态监测中。首先将扫频低相干系统的成像分辨率进行了标定,运用体绘制法对系统采集得到的裂纹二维成像图进行了三维重构,由系统获取的数据确定了材料的裂纹尺寸,并据此对材料TC4与GH4169的小裂纹扩展...
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国西南航空波音737失事后迫降上述事件是一起典型的由航空发动机叶片疲劳断裂导致的安全事故，而对航空材料进行疲
2 22 * *2 212i is r s r s rI E E E E E e E E e 2 22 * *2 212i is r s r s rI E E E E E e E E e 衡探测器中进行差分运算后输出为：* * 2 2 2 21( ) ( )2i i i is r s r s I E E e e E E e e i E E 的原理是，系统的干涉仪部分输出两路互补的干涉信号， 的相位差，经过差分运算后直流干扰项被减除，与此随后，经过放大的有效干涉信号通过高速数据采集卡的 A用软件平台对计算机中存储的信号进行后续的数据处理即相干裂纹检测系统软件模块设计
V Fe C N 3.5~4.5 0.30 0.10 0.05 0表 3.3 钛合金 TC4 性能参数对应项 参数密度( g ) 4.51g/cm拉强度(b ) 1075MP服强度(s ) 860MP长率(5 ) 10%收缩率( ) 25%性模量(E ) 110GP导率(I ) 7.955W/(mmm、8mm、10mm的 TC4 板材试样各 2 块机内夹紧进行拉伸试验，结果取每两次
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种提高扫频光学相干层析成像系统灵敏度的方法[J]. 王瑄,李中梁,南楠,步扬,陈艳,潘柳华,卢宇,曾爱军,王向朝. 中国激光. 2017(08)
[2]试样直径对TC4钛合金拉伸性能的影响[J]. 蒲晓妮,李莉,郭子静,李庆. 理化检验(物理分册). 2015(04)
[3]渗透检测在铝合金车体中的实际应用[J]. 褚宏宇,于玉杰,高婧,吴振华. 焊接. 2015(01)
[4]超声无损检测及其在电力绝缘子探伤中的应用[J]. 范兴明,马世伟,张鑫,凌斯. 高压电器. 2014(03)
[5]航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势[J]. 马保全,周正干. 航空学报. 2014(07)
[6]基于汉明窗算法的扫频OCT纵向分辨率的优化[J]. 蔡清东,方良,林旺,贾宏志. 光学仪器. 2013(05)
[7]基于光线投射算法的医学图像三维重建研究[J]. 汪欣,范立南,张广渊,谷文娟. 仪器仪表用户. 2013(01)
[8]结构健康监测技术及其在航空航天领域中的应用[J]. 卿新林,王奕首,赵琳. 实验力学. 2012(05)
[9]磁粉检测的优越性[J]. 綦振国. 品牌与标准化. 2011(08)
[10]γ″和γ′相强化的Ni-Fe基高温合金GH4169的研究与发展[J]. 谢锡善,董建新,付书红,张麦仓. 金属学报. 2010(11)
博士论文
[1]光谱光学相干层析成像理论与实验研究[D]. 马振鹤.天津大学 2007
硕士论文
[1]基于光学低相干的材料无损检测技术研究[D]. 张喜彬.南京航空航天大学 2018
[2]扫频OCT系统及其功能成像研究与应用[D]. 潘聪.浙江大学 2016
[3]光学相干层析成像系统研制与无损检测应用研究[D]. 赵晨.浙江大学 2015
[4]基于LabVIEW的扫频OCT系统研究[D]. 朱海龙.杭州电子科技大学 2014
[5]基于Lamb波与光学低相干的薄板损伤检测技术研究[D]. 潘仁前.南京航空航天大学 2011
本文编号：3415767
【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：73 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国西南航空波音737失事后迫降上述事件是一起典型的由航空发动机叶片疲劳断裂导致的安全事故，而对航空材料进行疲
2 22 * *2 212i is r s r s rI E E E E E e E E e 2 22 * *2 212i is r s r s rI E E E E E e E E e 衡探测器中进行差分运算后输出为：* * 2 2 2 21( ) ( )2i i i is r s r s I E E e e E E e e i E E 的原理是，系统的干涉仪部分输出两路互补的干涉信号， 的相位差，经过差分运算后直流干扰项被减除，与此随后，经过放大的有效干涉信号通过高速数据采集卡的 A用软件平台对计算机中存储的信号进行后续的数据处理即相干裂纹检测系统软件模块设计
V Fe C N 3.5~4.5 0.30 0.10 0.05 0表 3.3 钛合金 TC4 性能参数对应项 参数密度( g ) 4.51g/cm拉强度(b ) 1075MP服强度(s ) 860MP长率(5 ) 10%收缩率( ) 25%性模量(E ) 110GP导率(I ) 7.955W/(mmm、8mm、10mm的 TC4 板材试样各 2 块机内夹紧进行拉伸试验，结果取每两次
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种提高扫频光学相干层析成像系统灵敏度的方法[J]. 王瑄,李中梁,南楠,步扬,陈艳,潘柳华,卢宇,曾爱军,王向朝. 中国激光. 2017(08)
[2]试样直径对TC4钛合金拉伸性能的影响[J]. 蒲晓妮,李莉,郭子静,李庆. 理化检验(物理分册). 2015(04)
[3]渗透检测在铝合金车体中的实际应用[J]. 褚宏宇,于玉杰,高婧,吴振华. 焊接. 2015(01)
[4]超声无损检测及其在电力绝缘子探伤中的应用[J]. 范兴明,马世伟,张鑫,凌斯. 高压电器. 2014(03)
[5]航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势[J]. 马保全,周正干. 航空学报. 2014(07)
[6]基于汉明窗算法的扫频OCT纵向分辨率的优化[J]. 蔡清东,方良,林旺,贾宏志. 光学仪器. 2013(05)
[7]基于光线投射算法的医学图像三维重建研究[J]. 汪欣,范立南,张广渊,谷文娟. 仪器仪表用户. 2013(01)
[8]结构健康监测技术及其在航空航天领域中的应用[J]. 卿新林,王奕首,赵琳. 实验力学. 2012(05)
[9]磁粉检测的优越性[J]. 綦振国. 品牌与标准化. 2011(08)
[10]γ″和γ′相强化的Ni-Fe基高温合金GH4169的研究与发展[J]. 谢锡善,董建新,付书红,张麦仓. 金属学报. 2010(11)
博士论文
[1]光谱光学相干层析成像理论与实验研究[D]. 马振鹤.天津大学 2007
硕士论文
[1]基于光学低相干的材料无损检测技术研究[D]. 张喜彬.南京航空航天大学 2018
[2]扫频OCT系统及其功能成像研究与应用[D]. 潘聪.浙江大学 2016
[3]光学相干层析成像系统研制与无损检测应用研究[D]. 赵晨.浙江大学 2015
[4]基于LabVIEW的扫频OCT系统研究[D]. 朱海龙.杭州电子科技大学 2014
[5]基于Lamb波与光学低相干的薄板损伤检测技术研究[D]. 潘仁前.南京航空航天大学 2011
本文编号：3415767
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