脉冲式红外热波无损检测的热激励均匀性

热激励技术是主动式脉冲红外热波无损检测的关键技术之一。热激励的均匀性不仅直接影响红外探伤热图的品质,而且关系到提取被测物体表面温度差的精度,进而影响到后期的缺陷定量识别。利用照明设计软件TracePro,对加热光源的空间特性、照度分布特性以及多灯阵列和遮罩设计进行了实体仿真分析。结果表明,多灯阵列有助于提高被照射面上的照度均匀性,同时采用遮罩也可以大幅聚光,在被照射面上形成均匀辐射。多次仿真均取得了较好的效果,为后期热激励的硬件设计奠定了基础,具有一定的应用价值。     

SVM方法在火箭发动机故障预测中的应用研究

为了实时、准确、可靠地预测液体火箭发动机故障,在分析标准支持向量机回归方法(SVR)和最小二乘支持向量机回归估计法(LS-SVR)特点的基础上,建立了液体火箭发动机故障预测模型,并分别将其应用于液体火箭发动机参数预测问题。研究结果表明:SVR和LS-SVR两种方法都能有效解决液体火箭发动机故障预测过程中的非线性、高维数、小样本、局部极小等问题。     

导弹发动机壳体粘接质量红外热波检测

发动机壳体粘接质量检测对确保整个导弹武器系统的安全可靠具有重要的意义。采用平底洞和预埋聚四氟乙烯薄膜层模拟各种类型壳体与绝热层的粘接缺陷,基于主动式脉冲加热的红外热波方法进行了检测研究,采用图像序列微分增强算法提高缺陷的检测能力,并与超声C扫检测结果进行了对比,实现了缺陷大小和深度的定量识别。结果表明:红外热波方法的检测速度远远快于超声C扫,其检测效率较高;该方法适用于复杂结构及任意形状的缺陷,便于实现在线检测,具有较强的工程应用价值。最后,给出了热波方法在导弹发动机壳体粘接质量检测中的适用范围及检测策略。     

热波检测缺陷定量识别与图像重建研究

基于红外热波方法对某型固体火箭发动机壳体含脱粘缺陷试件进行了数值仿真和实验研究。为了得到直观、精确的缺陷三维图像,采用同态滤波方法对原始图像进行降噪增强处理,利用粒子群模糊聚类算法对缺陷进行了分割,并对缺陷的大小和深度进行了定量识别,在此基础上,利用体绘制重建算法对缺陷进行三维重建。结果表明:同态滤波方法信噪比高,图像增强效果好;粒子群模糊聚类算法分割效果好,缺陷保真性高;缺陷定量识别的精度较高,三维重建效果较好,为实现缺陷的自动识别奠定了基础。     

基于免疫Agent的液体火箭发动机故障诊断

为解决液体火箭发动机系统非线性导致的故障诊断困难问题,将免疫Agent(IA)技术应用于液体火箭发动机的故障诊断研究.结合可变半径人工识别球(ARB)方法,在学习人类举一反三的机制,采用最大识别概率原则的基础上,构建了免疫Agent实体,并进行了仿真实验.实验结果表明:该方法训练时间短、正确率高、有较强的抗噪能力和自学习能力,可以应用于液体火箭发动机的状态监测与故障诊断.     

固体火箭发动机壳体脱黏缺陷的热波检测

基于热波技术,对固体火箭发动机复合材料壳体/绝热层脱黏缺陷进行检测研究,采用去除背景和分水岭方法对热图进行降噪、增强和分割处理,利用表面热斑区域的面积对缺陷尺寸进行估算,根据热图序列的时间特征计算缺陷的深度,并与声-超声检测结果进行比较.结果表明,热波技术检测速度快,20 s可对缺陷准确定位,检测结果直观;5 mm深的3个缺陷最佳检测时间均为7 s;缺陷深度通过材料参数和缺陷尺寸进行计算,且缺陷越大,误差越小;与声-超声技术相比,热波检测更适合进行定量分析.     

小曲率壳状粘接结构脱粘缺陷热波定量检测

采用热波无损检测方法,对某型导弹发动机壳状钢壳体/绝热层试件的脱粘缺陷进行实验研究。针对实验获取的热图存在非均匀性、噪音大、缺陷显示对比度低等问题,基于自适应滤波和分水岭方法对热图进行增强和分割处理,实现了缺陷位置、大小及深度的定量评估。结果表明:热波技术能快速地发现缺陷(几秒钟);对缺陷的定位比较准确,检测结果直观;特别适用于复杂壳状结构的检测,很容易检测出深度4mm、直径15mm的脱粘缺陷,能够满足固体火箭发动机壳体粘接结构的检测需求;并且脱粘面积越大越容易检测,对缺陷直径、深度等参数的估算误差也越小。     

同态增晰技术在红外热波探伤图像校正中的应用

主动式红外热波无损探伤技术是一种新型的快速、高效的检测技术.然而,在检测过程中获取的红外图像常常受到加热不均、表面发射率不均以及环境干扰等因素的影响而导致图像质量降低,普遍存在"低对比度、高噪声"等缺点,加大了对缺陷定量识别的难度.为此,在传统的Butterworth高通滤波器的基础上,采用改进的同态增晰技术,选取合适...     

固体导弹发动机脱粘的热波检测

针对固体导弹发动机常见的金属壳体与绝热层脱粘缺陷,利用热波技术进行了检测研究。借助于数值分析方法,研究了热波探伤技术的检测过程,并深入研究了缺陷直径对检测灵敏度的影响,最后进行了试验验证。仿真及试验结果均表明:热波技术对绝热层脱粘缺陷检测速度很快,能够实现对缺陷的准确定位和定量检测;并且缺陷直径越大,越容易检测。试验中还发现了未知缺陷,经分析判断可能是由于制造工艺原因导致的粘接界面出现了不均匀结构,表明热波技术还能够对粘接界面的质量进行检测和评估。     

界面贴合型缺陷的超声红外热波检测与识别

为了实现对复合材料内部界面贴合性缺陷的快速检测和识别,采用超声红外热波方法进行了检测研究.建立了一个含有表面微裂纹、边缘垂直裂纹、分层、脱粘等4种缺陷类型界面贴合型缺陷的复合材料有限元模型,进行了超声热波检测数值仿真.并分别制作了碳纤维增强复合材料分层损伤试件、玻璃纤维复合材料疲劳裂纹试件和T700/BA202环氧树脂基复合材料冲击损伤试件,开展了超声红外热波检测实验和缺陷识别研究.结果表明,超声热波方法适合于复合材料裂纹、分层、冲击损伤等界面贴合型缺陷的快速检测和识别,而对脱粘等非界面贴合型缺陷则无检测效果.微小裂纹(≤0.001 m)可以被检测出,对浅表面(0.001 m深)缺陷的识别精度达95％,且裂纹越长,裂纹面越大越容易被检出,对0.002 m长的裂纹的检测误差为13.88％,与超声C扫方法相比,超声热波方法对冲击损伤大小的识别误差为5.7％.