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车身点焊超声自动检测评估方法与系统研究
| 论文题名： | 车身点焊超声自动检测评估方法与系统研究 |
| 关键词： | 汽车车身装配;电阻点焊;超声A扫检测;质量评估 |
| 摘要： | 电阻点焊是汽车车身装配中最主要的连接方式，点焊质量是保证车身安全性和车身外观质量的关键因素。传统的点焊质量检测方法是采用破坏性抽样检验，难以全面反映车身点焊质量，无法满足汽车工业发展对车身焊接质量检测提出的高可靠性、低成本的要求。为了提高车身点焊质量的检测效率，迫切地需要一种无损、高效、准确的点焊质量检测方法，以满足不断发展的检测需求。 本文基于超声A扫检测点焊质量的基本原理，建立了点焊质量超声检测的数学模型和有限元仿真模型，分析了点焊检测过程误差因素对检测结果的影响，设计了探头夹持装置和耦合剂循环供给系统，编写了点焊质量评估软件，最终构建了车身点焊质量自动检测评估系统。主要研究内容如下： ①根据声波传播的基本理论，推导出了不同材料、板厚、熔核直径下A扫波形的理论表达式，建立了熔核直径数学计算公式，实现了超声A扫检测点焊质量定量计算；研究了点焊结构和材料对超声衰减系数的影响规律，进行了点焊超声检测衰减实验测试，结果表明随着熔核直径的增大，衰减系数总体呈增大趋势，结构因素也从声衰减的主要因素变为次要因素。 ②建立了瞬态声学无损检测仿真模型，仿真结果揭示了检测过程中声波的传播机理，分析了衍射作用、压痕深度、压痕倾斜角、气孔、探头偏移等因素对检测结果的影响规律，研究了焊点中气孔缺陷引起检测波形产生“拿破仑帽”现象的原因和条件，仿真结果为熔核直径数学计算公式的修正以及点焊质量评估算法的确立提供了依据。 ③结合实验和仿真结果确立了点焊质量判别算法，并写入点焊质量评估软件中，软件可计算熔核直径、衰减系数、压痕深度等参数，进而评估点焊质量；构建了点焊自动检测评估系统，可以在较短时间内完成多个焊点的质量检测；基于局部液浸法设计了探头夹持装置和耦合剂循环供给系统，可保证良好的探头检测定位精度和耦合剂的循环供给。 本文完善了超声A扫检测点焊质量的理论，设计了一套车身点焊质量自动检测评估系统，为汽车焊接质量在线检测提供理论依据和技术方法，对于汽车焊接质量评价、车身结构安全性等具有重要的理论意义和实用价值。 |
| 作者： | 宋雨珂 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 华林;汪小凯 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 武汉理工大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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