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基于超声检测技术的大型螺旋桨桨叶测厚研究
| 论文题名： | 基于超声检测技术的大型螺旋桨桨叶测厚研究 |
| 关键词： | 大型螺旋桨;桨叶结构;超声厚度测量;回波信号处理;噪声来源;降噪流程 |
| 摘要： | 大型螺旋桨主要为船舶提供动力，桨叶厚度是控制叶面形状的重要参数之一，桨叶厚度的测量对桨叶的生产制造工艺及加工余量的分配都有重要意义。目前，国内多数的厂家都是以人工卡钳测量桨叶厚度，该方法不但重复精度低，劳动强度大，对人的依赖性强，而且制约着螺旋桨加工与检测一体化的发展。基于此现状，本文依托自然科学基金创新群体项目：高性能数字制造制备的基础研究。利用超声检测技术对大型螺旋桨桨叶厚度测量进行了应用研究。根据超声测厚原理和桨叶结构特点，确定了一种有效的桨叶厚度测量方法。 首先分析了大型螺旋桨结构及卡钳测厚工艺特点；基于超声测厚原理，分析并确定了合理的超声测厚方法；对桨叶超声测厚的影响因素进行了分析。并根据研究内容设计和搭建了超声测厚与信号采集实验平台。 其次，分析了桨叶测厚回波信号中夹杂噪声的来源及特点。并基于小波的多分辨率分析原理，确定了一个完整的降噪流程，有效实现了回波信号的降噪及底面回波特征的提取。其中主要对小波基的选择，最佳分解层数的判定，阈值处理方法进行了研究。 然后，基于底面回波峰值的时域位置，研究了桨叶厚度的计算方法。并通过模拟试件的实验，分析和验证了桨叶表面粗糙起伏颗粒及曲面夹角对测量结果的影响。并根据工程经验，给出了合适的补偿和修正方案。 最后，通过在毛坯螺旋桨桨叶上的超声测厚实验，验证了超声测量结果重复性高的特点。并截取螺旋桨上的局部曲面桨叶，通过线切割获取各点截面厚度线的实测值，将超声测量结果与之对比，参照桨叶厚度值的公差等级，验证了超声桨叶测厚方法的有效性。 |
| 作者： | 郑飞 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 毛新勇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2015 |
| 正文语种： | 中文 |
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