在機(jī)械眾多行業(yè)中,對(duì)重要零部件都會(huì)進(jìn)行表面硬化處理,由此來提高零部件的質(zhì)量及壽命。表面硬化層深度是評(píng)判工件表面質(zhì)量好壞的重要指標(biāo),所以測(cè)量工件表面硬化層深度尤為重要。目前,對(duì)零件表面硬化層深度的檢測(cè)方法分為破壞性測(cè)量和非破壞性測(cè)量。其中,破壞性測(cè)量需要破壞零件,檢測(cè)效率低,且屬于抽樣檢測(cè);非破壞性測(cè)量屬于無損檢測(cè),測(cè)量方法有超聲波法、磁矯頑力法、巴克豪森效應(yīng)法、渦流法等。渦流法具有其他無損檢測(cè)方法沒有的優(yōu)點(diǎn),如檢測(cè)速度快,靈敏度高,成本低,易于后期處理等。目前使用渦流法測(cè)量淬火零件表面硬化層深度的研究方向主要在傳統(tǒng)單頻渦流,而在脈沖渦流方面的研究較少。傳統(tǒng)渦流檢測(cè)會(huì)受到渦流趨膚效應(yīng)的影響,并且無法在頻域內(nèi)進(jìn)行分析。而脈沖渦流檢測(cè)不僅可以克服趨膚效應(yīng)的影響,而且激勵(lì)信號(hào)功率更大。此外,脈沖渦流檢測(cè)還包含豐富的頻譜信號(hào),能夠同時(shí)檢測(cè)表層和內(nèi)部的變化。因此,本文利用脈沖渦流對(duì)淬火表面硬化層深度的無損檢測(cè)進(jìn)行了研究。主要研究?jī)?nèi)容如下:首先,在總結(jié)了國(guó)內(nèi)外脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展和表面硬化層深度檢測(cè)方法的基礎(chǔ)上,提出了以淬火零件表面硬化層與芯部組織電磁特性不同為基礎(chǔ)的硬化層深度脈沖渦流無損檢測(cè),闡...

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
中文摘要
英文摘要
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 表面硬化層的常用檢測(cè)方法
    1.3 渦流檢測(cè)技術(shù)發(fā)展
    1.4 脈沖渦流檢測(cè)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.4.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀
        1.4.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀
    1.5 表面硬化層深度渦流檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.6 論文主要內(nèi)容及章節(jié)安排
2 脈沖渦流解析模型
    2.1 脈沖渦流檢測(cè)原理
    2.2 淬硬層檢測(cè)分層解析模型建立
    2.3 分層模型單匝線圈渦流場(chǎng)積分解析模型
        2.3.1 單匝線圈的矢量磁位問題
        2.3.2 單匝線圈區(qū)域1、2、3、5 矢量磁位表達(dá)式
        2.3.3 單匝線圈區(qū)域4 矢量磁位表達(dá)式
        2.3.4 求解各區(qū)域矢量磁位待定系數(shù)
    2.4 分層模型單匝線圈渦流檢測(cè)級(jí)數(shù)解析模型
    2.5 分層模型空心圓柱線圈渦流場(chǎng)級(jí)數(shù)解析模型
        2.5.1 非圓柱線圈區(qū)域內(nèi)矢量磁位
        2.5.2 圓柱線圈區(qū)域內(nèi)矢量磁位
    2.6 基于拉普拉斯反變換的分層模型脈沖渦流場(chǎng)時(shí)域解析模型
        2.6.1 脈沖渦流場(chǎng)復(fù)頻域解析模型
        2.6.2 數(shù)值求解脈沖渦流場(chǎng)的拉普拉斯反變換
    2.7 感應(yīng)電壓與參數(shù)之間的關(guān)系
    2.8 本章小結(jié)
3 脈沖渦流表面硬化層深度測(cè)量仿真分析
    3.1 脈沖渦流的趨膚效應(yīng)
    3.2 脈沖渦流檢測(cè)典型響應(yīng)信號(hào)
    3.3 硬化層深度檢測(cè)仿真模型
        3.3.1 幾何建模及尺寸
        3.3.2 材料屬性設(shè)置
        3.3.3 物理場(chǎng)參數(shù)設(shè)置
    3.4 模型網(wǎng)格劃分
    3.5 模型求解
        3.5.1 參考工件響應(yīng)求解
        3.5.2 不同硬化層深度工件響應(yīng)求解
    3.6 響應(yīng)信號(hào)頻域差分信號(hào)過零點(diǎn)頻率提取
        3.6.1 脈沖方波信號(hào)幅頻譜
        3.6.2 基于趨膚效應(yīng)的頻域差分信號(hào)過零點(diǎn)頻率原理
        3.6.3 頻域差分信號(hào)過零點(diǎn)頻率提取及分析
    3.7 傳統(tǒng)峰值時(shí)間方法與過零點(diǎn)頻率方法比較
        3.7.1 差分信號(hào)峰值時(shí)間提取
        3.7.2 傳統(tǒng)方法與新方法比較
    3.8 本章小結(jié)
4 脈沖渦流表面硬化層深度測(cè)量試驗(yàn)研究
    4.1 試驗(yàn)平臺(tái)總體框架圖
    4.2 試驗(yàn)平臺(tái)搭建
        4.2.1 信號(hào)發(fā)生器的選取
        4.2.2 功率放大器的選取
        4.2.3 激勵(lì)線圈與檢測(cè)線圈的設(shè)計(jì)
        4.2.4 數(shù)據(jù)采集設(shè)備的選取
        4.2.5 LabVIEW數(shù)據(jù)采集程序
        4.2.6 試驗(yàn)平臺(tái)集成
        4.2.7 待測(cè)工件
    4.3 試驗(yàn)檢測(cè)響應(yīng)信號(hào)預(yù)處理
        4.3.1 數(shù)字低通濾波處理
        4.3.2 小波變換閾值去噪
    4.4 硬化層深度檢測(cè)試驗(yàn)結(jié)果分析
        4.4.1 頻域差分信號(hào)過零點(diǎn)頻率的提取
        4.4.2 試驗(yàn)結(jié)果分析
    4.5 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 主要研究及結(jié)論
    5.2 對(duì)后續(xù)研究的建議
參考文獻(xiàn)
附錄
    A.作者在攻讀學(xué)位期間發(fā)表的論文目錄
    B.作者在攻讀學(xué)位期間取得的科研成果目錄
    C.學(xué)位論文數(shù)據(jù)集
致謝



本文編號(hào)：3750922