本文關(guān)鍵詞：曲軸超聲相控陣檢測(cè)方法研究

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【摘要】：曲軸作為發(fā)動(dòng)機(jī)的核心零部件,所受載荷極為復(fù)雜,其R區(qū)域特別容易產(chǎn)生疲勞裂紋,為保證發(fā)動(dòng)機(jī)的安全運(yùn)行,對(duì)曲軸R區(qū)域的檢測(cè)是非常必要的。常規(guī)超聲技術(shù)是檢測(cè)曲軸R區(qū)域的主要方法,但常規(guī)超聲波檢測(cè)時(shí)由于探頭角度固定、探頭需要頻繁移動(dòng),容易發(fā)生漏檢。本研究利用具有電子掃查和聲束偏轉(zhuǎn)聚焦功能的超聲相控陣技術(shù),實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的完全檢測(cè),并且基于VB平臺(tái)實(shí)現(xiàn)了缺陷快速判定軟件,主要工作內(nèi)容如下:首先,本文基于曲軸的幾何結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行分析,建立了曲軸空間數(shù)學(xué)模型、曲軸截面模型、截面聲束覆蓋模型,實(shí)現(xiàn)了曲軸截面真實(shí)輪廓和聲束覆蓋截面的仿真。其次,利用Visual Basic語言對(duì)建立的曲軸各模型進(jìn)行了軟件化。利用該軟件可以實(shí)現(xiàn)曲軸截面的快速繪制,形象的展示聲束覆蓋截面的狀態(tài),快速辨別缺陷并對(duì)缺陷定位等功能。最后,在仿真的基礎(chǔ)上選擇了最合適的相控陣檢測(cè)參數(shù),設(shè)計(jì)并加工了曲軸相控陣專用校準(zhǔn)試塊和一套帶人工缺陷的試樣,結(jié)合輔助檢測(cè)軟件,設(shè)計(jì)了曲軸超聲相控陣檢測(cè)工藝。運(yùn)用相控陣系統(tǒng)和常規(guī)A超對(duì)試塊進(jìn)行了試驗(yàn),并對(duì)缺陷的定位精度進(jìn)行了分析。研究結(jié)果表明,基于“作圖法”建立的曲軸截面模型一定程度上可以仿真聲束截曲軸的真實(shí)形貌。利用VB編寫的檢測(cè)輔助軟件,可以指導(dǎo)相控陣檢測(cè)時(shí)的參數(shù)設(shè)置,實(shí)現(xiàn)曲軸截面快速繪制、回波信號(hào)識(shí)別、缺陷定位。所設(shè)計(jì)的人工試樣檢測(cè)結(jié)果表明,常規(guī)A超存在漏檢,而利用相控陣技術(shù)可以有效的檢測(cè)出曲軸R區(qū)域?qū)挾葹?.2mm到0.5mm,深度為5mm到14mm的人工槽,并能夠準(zhǔn)確分辨出曲軸的結(jié)構(gòu)回波。利用Φ2mm的人工孔驗(yàn)證該程序的定位誤差小于2mm。超聲相控陣技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)曲軸的有效檢測(cè),克服了常規(guī)超聲漏檢和靈敏度低的缺點(diǎn),并提高了工作效率。
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TK406

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