详情

原文传递曲轴超声相控阵检测方法研究

论文题名：	曲轴超声相控阵检测方法研究
关键词：	汽车发动机;曲轴结构;声场仿真;缺陷定位;超声相控阵;几何结构特征
摘要：	曲轴作为发动机的核心零部件，所受载荷极为复杂，其 R区域特别容易产生疲劳裂纹，为保证发动机的安全运行，对曲轴R区域的检测是非常必要的。　　常规超声技术是检测曲轴R区域的主要方法，但常规超声波检测时由于探头角度固定、探头需要频繁移动，容易发生漏检。本研究利用具有电子扫查和声束偏转聚焦功能的超声相控阵技术，实现对曲轴的完全检测，并且基于VB平台实现了缺陷快速判定软件，主要工作内容如下：　　首先，本文基于曲轴的几何结构特征进行分析，建立了曲轴空间数学模型、曲轴截面模型、截面声束覆盖模型，实现了曲轴截面真实轮廓和声束覆盖截面的仿真。　　其次，利用Visual Basic语言对建立的曲轴各模型进行了软件化。利用该软件可以实现曲轴截面的快速绘制，形象的展示声束覆盖截面的状态，快速辨别缺陷并对缺陷定位等功能。　　最后，在仿真的基础上选择了最合适的相控阵检测参数，设计并加工了曲轴相控阵专用校准试块和一套带人工缺陷的试样，结合辅助检测软件，设计了曲轴超声相控阵检测工艺。运用相控阵系统和常规A超对试块进行了试验，并对缺陷的定位精度进行了分析。　　研究结果表明，基于“作图法”建立的曲轴截面模型一定程度上可以仿真声束截曲轴的真实形貌。利用VB编写的检测辅助软件，可以指导相控阵检测时的参数设置，实现曲轴截面快速绘制、回波信号识别、缺陷定位。所设计的人工试样检测结果表明，常规 A超存在漏检，而利用相控阵技术可以有效的检测出曲轴R区域宽度为0.2mm到0.5mm，深度为5mm到14mm的人工槽，并能够准确分辨出曲轴的结构回波。利用Φ2mm的人工孔验证该程序的定位误差小于2mm。超声相控阵技术可以实现对曲轴的有效检测，克服了常规超声漏检和灵敏度低的缺点，并提高了工作效率。
作者：	邓勇
专业：	测试计量技术及仪器
导师：	陆铭慧
授予学位：	硕士
授予学位单位：	南昌航空大学
学位年度：	2016
正文语种：	中文