新型陶瓷基復合材料因具有優(yōu)良的隔熱性能,而被廣泛應(yīng)用在航天器外殼的熱防護結(jié)構(gòu)中。熱防護結(jié)構(gòu)在粘貼到飛行器基體的過程中,因工藝問題可能會產(chǎn)生粘接缺陷,再加上使役過程中大氣層造成的熱損傷,會導致材料隔熱性能下降,甚至造成熱防護結(jié)構(gòu)脫落,嚴重威脅到飛行器的飛行安全。因此,無損檢測和評估這類材料與飛行器基體的粘接層缺陷具有十分重要的意義。本文開展了基于超聲C掃描的粘接缺陷檢測技術(shù)研究,主要內(nèi)容包括數(shù)值模擬、信號處理和量化分析三個方面。（1）為了研究超聲在新型陶瓷基復合材料材料中的傳播特性,采用基于高斯聲束模型和有限元的數(shù)值模擬方法。首先,在對材料中超聲傳播特性理論進行分析總結(jié)的基礎(chǔ)上,基于高斯聲束模型對超聲換能器的聲場分布進行模擬;基于有限元的數(shù)值計算方法對超聲在材料中的傳播瞬態(tài)過程進行仿真研究,為研究新型該種材料的超聲傳播特性提供理論依據(jù)。（2）基于上述理論分析,本文自主研制了超聲C掃描自動檢測系統(tǒng),實現(xiàn)了檢測圖像的實時顯示和偽3D顯示,從而完成了超聲檢測數(shù)據(jù)的可視化分析。結(jié)果表明,該檢測系統(tǒng)可實現(xiàn)新型陶瓷基復合材料粘接結(jié)構(gòu)的脫粘和夾雜等缺陷的檢測。（3）針對被測材料特性復雜、超聲數(shù)據(jù)多噪音... 

【文章來源】： 李萬達 燕山大學

【文章頁數(shù)】：77 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

CMC材料

a) 板面方向 b) 截面方向圖 2-2 CMC 材料的 SEM 譜圖 SEM 譜圖可以看出，CMC 材料由玻璃纖維及其膠合物相互交聯(lián)纖維在板面無方向取向性，但在截面有一定的方向取向性。因此顯的各向異性特征�？紫短卣骱舜殴舱窦夹g(shù)對 CMC 材料的孔隙特征進行研究分析，得到材料的圖 2-3 所示。由圖可知，CMC 材料中的孔隙絕大部分是微米孔，孔。由王健健等人[53]的研究還可以知道，該材料是一種多孔材料大，在 84%-95%之間。

a) 板面方向 b) 截面方向圖 2-2 CMC 材料的 SEM 譜圖圖可以看出，CMC 材料由玻璃纖維及其膠合物相板面無方向取向性，但在截面有一定的方向取向性向異性特征。振技術(shù)對 CMC 材料的孔隙特征進行研究分析，得到所示。由圖可知，CMC 材料中的孔隙絕大部分是微王健健等人[53]的研究還可以知道，該材料是一種多 84%-95%之間。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]碳化硅陶瓷基復合材料的自愈合及結(jié)構(gòu)吸波一體化研究進展[J]. 馬曉康,殷小瑋,范曉孟,成來飛,張立同.  航空材料學報. 2018(05)
[2]基于Hilbert-Huang變換的航天器發(fā)射段力學環(huán)境分析[J]. 武江凱,白明生.  航天器環(huán)境工程. 2018(03)
[3]基于希爾伯特黃變換的高壓輸氣管道爆裂振動信號時頻特性分析[J]. 吳建源,龍源,紀沖,李興華,馬華源,程良玉.  振動與沖擊. 2018(08)
[4]“鋼-鉛”粘接結(jié)構(gòu)非接觸激光超聲檢測方法[J]. 夏嘉斌,孫廣開,宋潮,周正干.  紅外與激光工程. 2018(01)
[5]變厚度多邊形蜂窩結(jié)構(gòu)的超聲C掃描檢測方法[J]. 周正干,胡逸雯,章寬爽.  應(yīng)用聲學. 2018(01)
[6]基于HHT的三維編織復合材料聲發(fā)射檢測信號分析的研究[J]. 黃博翔,丁剛.  數(shù)字技術(shù)與應(yīng)用. 2017(12)
[7]陶瓷/金屬復合裝甲的基體性能對超聲檢測的影響[J]. 陳正林,張雪飛,王高潮,張慧麗,王興國.  兵器裝備工程學報. 2017(11)
[8]基于Wigner-Ville分布的焊縫特征導波信號分析方法[J]. 許楨英,劉歡,萬東燕,洪紅.  中國測試. 2017(09)
[9]碳化硅纖維增韌碳化硅陶瓷基復合材料的發(fā)展現(xiàn)狀及其在航空發(fā)動機上的應(yīng)用[J]. 鄒豪,王宇,劉剛,趙龍,包建文.  航空制造技術(shù). 2017(15)
[10]基于小波變換的圖像去噪算法研究[J]. 侯延童.  信息通信. 2017(04)

博士論文
[1]復合材料構(gòu)件的超聲無損檢測關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王洪博.北京理工大學 2014

碩士論文
[1]脈沖耦合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在圖像處理中的應(yīng)用研究[D]. 魏庭松.吉林大學 2017
[2]基于超聲檢測的復合材料缺陷檢測研究[D]. 安燕林.燕山大學 2017
[3]碳纖維復合材料構(gòu)件微缺陷超聲評價系統(tǒng)研究[D]. 滕云浩.浙江大學 2017
[4]聲波透射法在樁基檢測中的理論與實驗研究[D]. 孫民.大連海事大學 2017
[5]基于虛擬儀器架構(gòu)的高性能超聲成像系統(tǒng)的研發(fā)[D]. 戴高建.浙江大學 2017
[6]復合材料孔隙含量超聲多參量評價方法及設(shè)備研究[D]. 李沛芮.南昌航空大學 2016
[7]基于連續(xù)太赫茲波的航天復合材料檢測方法研究[D]. 鄭曉康.燕山大學 2016
[8]基于PCNN和Otsu的圖像分割算法研究[D]. 張松.新疆大學 2016
[9]隔熱瓦材料與基體黏接缺陷檢測的實驗研究[D]. 王健健.燕山大學 2015
[10]RTM/紡織復合材料超聲檢測方法研究[D]. 徐肖霞.南昌航空大學 2012



本文編號：3272906