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《航空構件一體化超聲成像檢測的若干關鍵技術研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、浙江大學博士學位論文航空構件一體化超聲成像檢測的若干關鍵技術研究姓名：江健申請學位級別：博士專業(yè)：機械制造及自動化指導教師：周曉軍20050701●Kfk論文摘要摘要當前，復雜型面的構件大量應用在航空、船舶、汽車、醫(yī)療器械等行業(yè)中，而金屬棒材則是機械行業(yè)應用最廣的一種構件，提高這兩類構件的檢測精度和效率是當前一個非?，F(xiàn)實的問題。因此，如何設計一個適用范圍廣，精度高、效率高的自動化超聲檢測系統(tǒng)是一個現(xiàn)實而有意義的課題。本文結合“10自由度復雜曲面超聲檢測系統(tǒng)”和“棒材水浸超聲自動檢測系統(tǒng)”兩個項目的研究，主要開展了超聲測量、檢測機器人運動學和動力學建模、誤差補償、靈敏度自動補
2、償和曲面構件超聲檢測一體化技術和軸棒類構件超聲檢測一體化技術的研究工作，進一步提高了復雜型面構件超聲檢測的效率和精度，并首次針對表面粗糙、圓柱度較差的金屬軸棒類構件開發(fā)出了高效率的自動化檢鍘設備。本文主要研究內(nèi)容如下：第一章分析了國內(nèi)復雜型面構件和軸棒類零件無損檢測的現(xiàn)狀，結合國際上先進的自動化檢測技術，論述了論文研究的重要意義，并分別提出了針對這兩類構件的一體化超聲檢測自動化系統(tǒng)。第二章建立了復雜型面超聲檢測系統(tǒng)的模型框架，給出其進行運動學分析和運動學綜合的一股方法，引入了可視化技術，對復雜型面構件一體化超聲檢測系統(tǒng)的超聲成像方法進行了研究，并給出了可視化軟件的設計方法和
3、實例。由于復雜型面構件一體化超聲檢測系統(tǒng)的檢測對象主要是薄壁曲面構件，需要采用了超聲透射法進行檢測，對探頭的位姿要求嚴格，因此，第三章首先采用牛頓．歐拉方法建立了復雜型面檢測機器的剛體動力學模型，然后用ADAMS仿真軟件按照實際的尺寸和運動參數(shù)建立了檢測機器人的虛擬樣機模型，并針對常見的檢測過程進行了仿真，得到了力和力矩曲線。然后分析并提出了檢測機器人機體外誤差補償?shù)姆椒ê蜅l件，并在仿真受力曲線和力矩曲線的基礎上．進行了補償試驗。由于系統(tǒng)的檢測對象包括很多復雜型面構件，這些構件大多為變厚度構件，針對這種情況，第四章在分析透射法超聲檢測原理的基礎上，研究了目前各類靈敏度補償方
4、法的優(yōu)缺點，提出了基于保持透射波幅值的靈敏度實時補償?shù)母倪M算法，并進行了相應的實驗，實驗結果證明這種算法效果較為理想。第五章介紹了復雜型面一體化超聲撿測系統(tǒng)的軟件、硬件組成部分，分析了系統(tǒng)軟件的設計思路并給出了系統(tǒng)軟件各模塊的介紹；針對圓筒形變厚度復合材料件，給出了一個利用本系統(tǒng)進行檢測的完整應用實例，并給出檢測實驗結果。針對國內(nèi)棒材檢測多為傳統(tǒng)的手工超聲檢測，而現(xiàn)有的大部分自動化超聲檢測系統(tǒng)難以適應棒材檢測的要求的現(xiàn)狀，第六章提出了一個包括仿形、五自由度機械手、超聲檢測成像的一體化棒材自動檢測系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用機械仿形和軟件仿形相結合的辦法，保證了棒材檢測中探頭的準確位姿；
5、交替使用平探頭和TR探頭，來檢測棒材各個位置上的缺陷；采用螺旋掃查方式進行掃查，最后設計了一種近似的C圖像作為替代，然后用A+B+c的組合成像方：g《fFP浙江走學博士學位論文航空構件一體化超聲成像檢測的若干關鍵技術研究式進行實時顯示。向檢測人員提供全方位的探傷信息。第七章是對全文的工作進行總結。并展望了本課題尚待進一步研究和探討的內(nèi)容。關鍵訶I復雜型面，超聲檢測，運動學分析，動力學建模，靈敏度自動補償，仿形測量Ⅱ0{§l，≮-)、kj{，’Sk、●、■ABSTgACTABSTRACTNowadayspartsofcomplexsurfacesarewidelyusedin
6、manyfieldssuchasaviation,sbippin昏automobileandmedicine，andmetalrodsareoncofthemostwidelyusedinmechanicalengineering．Sotheproblemofimprovingtheaccuracyandefficiencyoftheirdetectionhascausedmuchcollcern-Tberefom，itisofgreatimportancetodesignanultrasonicdetectionsystemwithflexibility,highprec
7、ision,highefficiencyandaoceptablecosLOnthebasisofstudyontwoprojects：“1mDOFultrasonicdetectionsystemforcomplexsm'faeespart"and“Ultrasonicwater-loggingautomaticsurveysystemforrods”，thisthesisstudiesthetechnologiesofultrasonicmeasm'ementkinematicanddynamicmodelin
