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。     

固体火箭发动机包覆粘接状态的超声检测与识别

以板波泄漏波技术为基础研制了一套固体火箭发动机包覆粘接状态的诊断设备,并应用改进的贝叶斯识别方法对火箭发动机内壁壳体、包覆层界面实施力学粘接状态进行判别分类,实验结果表明该判别方法是极为有效的。     

固体发动机射线检验工艺探讨

有关文献表明,固体发动机关键区域内,当界面脱粘面积达15cm~2,间隙达0.38mm时,脱粘处推进剂的燃烧,可引起发动机壳体烧穿;药柱内缺陷能增大火焰燃烧面积而引起发动机爆炸。因此,必须对发动机内的缺陷进行有效控制,以保证安全。     

超声Lamb波在发动机壳体无损检测中的应用研究

对发动机壳体的钢／绝热层层间脱粘缺陷，采用常规超声检测技术检测这种高声阻抗材料下有多层低声阻抗材料的脱粘缺陷有相当大的困难。通过对兰姆波传播特性的分析，并以相应的试验方法，验证了兰姆波在发动机壳体层间脱粘缺陷检测中的有效性。     

联合时频分析在脉冲涡流信号识别中的应用

脉冲涡流主要用于对飞机多层结构中出现的腐蚀缺陷进行定量检测.针对实际检测过程中由于探头提离变化和腐蚀缺陷同时存在时的信号难以识别的问题,应用时频分析的方法能同时得出信号随时间和频率变化的特性,为脉冲涡流检测信号提供了一种很好的可视化识别途径.     

康普顿背散射技术在固体火箭发动机检测中的应用

介绍了康普顿背散射技术的原理、技术特点及其在固体火箭发动机检测中的应用前景。依据固体火箭发动机燃烧室结构,制备了燃烧室模拟脱粘缺陷试样。使用ComScan 160Ⅱ型康普顿背散射成像检测系统,对模拟试样进行了初步检测。结果表明:康普顿背散射成像系统能够有效检测出固体火箭发动机第一、第二界面脱粘以及绝热层内部脱粘等缺陷,对复合材料表面及近表面缺陷的单侧检测具有较大的优势,为大型工件单侧检测提供了可能。     

基于小波包变换的金属基复合材料深层界面脱粘缺陷特征提取

针对金属板下多层非金属粘接结构试件中的超声检测回波信号,提出了一种基于小波包变换的提取特征参数的方法,以评估试件的粘接特性.在利用超声信号进行层状粘接结构的无损评价时,各层的超声检测回波会严重混迭,难以分辨甚至会丢失某一层的缺陷信息.利用信号处理技术,以小波包变换后的能量来进行深层界面的特征提取.结果显示,提取出的特征可有效地进行各层粘接情况的分析和识别.试验检测结果表明特征提取方法可用在金属基多层材料结构的无损检测中.     

主成分分析在飞机多层结构层间腐蚀脉冲涡流检测中的应用

在飞机多层铆接结构层间腐蚀缺陷的脉冲涡流检测中,需要识别提离效应造成的干扰信号和缺陷信号,同时也需要判断缺陷深度.制作了模拟飞机多层铆接金属结构的试样,对不同深度和大小的腐蚀缺陷进行了检测.采用主成分分析(Principal Component Analysis, PCA)方法对实验数据进行处理,并提取前3个主成分进行分析.结果表明:应用PCA方法,可以将纯提离信号与带层间腐蚀缺陷的信号显著区别开来,可以将不带提离时的纯腐蚀信号的深度识别出;将PCA提取的主成分应用K-means算法进行聚类,可以将纯提离信号与纯腐蚀信号和腐蚀提离混合信号区别开来.而对于带提离的腐蚀,试验发现其PCA分布与不同深度的纯腐蚀出现混淆,因而不能准确识别这两种信号.     

基于声发射多特征融合的搅拌摩擦焊缺陷监测

搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)是一个多物理场耦合过程,焊接过程中声发射信号与焊接缺陷具有关联性. 基于声发射检测与多特征融合研究FSW缺陷监测方法,实时检测固态介质中的声发射信号,利用短时傅里叶变换、小波变换、梅尔频谱对声发射信号进行分析,确定焊接缺陷与声发射信号之间的相关性,最后通过concat融合方法构建多特征向量. 结果表明,FSW在预制缺陷处具有不同的声发射信号特征. 短时傅里叶、小波变换的主要频段集中在20 kHz,出现缺陷时功率分别达到?40,0.8 dB以上,梅尔频谱的主要频段集中在3.5 kHz出现缺陷时功率达到?40 dB以上. 应用多层神经网络分别建立基于单特征、多特征向量的焊接缺陷识别模型,多特征向量的焊接缺陷识别模型在数据集中的平均识别率达到97%,比基于单一特征缺陷识别模型提高18%. 研究的多特征缺陷识别模型能更准确地对焊接状态进行识别与监测.     

固体火箭发动机粘接界面湿热老化实验

对固体火箭发动机粘接界面试验件进行了不同湿热条件下的加速老化试验,并测量了不同老化时间粘接界面的扯离强度,描述了湿热老化试验和性能测试中的试验现象,结合复合材料微粘接结构吸湿规律对试验现象和撤离强度随老化时间变化曲线进行了分析。研究结果表明:衬层-推进剂粘接界面是固体火箭发动机粘接结构中最薄弱环节,应予以重点考虑；湿热老化促进了环境水分从衬层–推进剂界面向推进剂内部的扩散和渗透,致使弱边界层向推进剂内部扩展,导致了衬层-推进剂界面粘接强度的降低。试验件平均扯离强度随老化时间呈下降趋势,中间有一个强度趋于稳定的平台期。      

固体火箭发动机药柱超声检测技术

针对火箭发动机某型号药柱,利用超声反射法分别对人工标准缺陷和自然缺陷进行了试验检测,并根据超声缺陷特征和信号幅值信息进行了成像处理,通过X射线CT对自然缺陷的扫描结果对比表明,该检测方法能较好地实现该型号药柱的线性定量无损检测。     

扩散连接接头质量评价现状

回顾扩散连接接头质量无损检测与评价的现状，介绍目前研究较多的超声反射法、超声信号处理、超声成像及实时监控等方法。由于扩散连接接头无损检测的复杂性，大多数检测技术还处于实验室研究阶段，因此，深入研究超声波与扩散连接界面的相互作用和先进的信号分析处理方法，对扩散连接接头质量的评价具有重要意义。     

火箭发动机装药包覆层检测系统设计

了检测某型号固体火箭发动机装药包覆层胶接状态,提出了板波诱发纵波的超声检测技术。研制了一套超声C扫描自动检测系统,介绍了系统的组成、工作原理和软硬件设计。该系统以工业控制计算机为核心,在Parker四轴运动控制卡和自主开发的单片机延时板的协助下,实现了自动检测、胶接状态图像显示和胶接质量评估。实践证明,该系统性能稳定、检测精度高,可用于外壳有不规则凸起物的发动机装药包覆层胶接状态检测。     

基于激光超声的固体火箭发动机热防护层厚度测量方法

固体火箭发动机热防护层厚度的均匀性会影响发动机的工作性能,为了测量热防护层的厚度,设计了一种基于激光超声的热防护层厚度检测方案。通过分析热防护层激光超声测厚的特点,利用小波变换对采集的回波信号进行了降噪处理,采用小波变换模极大值法对两界面的位置特征信息进行了有效提取,实现了对热防护层厚度的非接触测量。试验结果表明,该方法的测量相对误差小于6.4%。     

固体发动机密封技术的研究现状与发展

本文从固体发动机密封结构的特点和密封可靠性出发,阐述了国内外关于固体发动机结构密封技术的研究现状。从橡胶密封材料的回弹特性、压缩率及应力松弛等方面分析了密封圈的密封机理和可能的影响密封失效因素,并对固体发动机的密封技术发展趋势进行了展望。     

Ni-Al超声楔焊键合分离界面的结构特性及演变规律

设计了一系列的粗铝线楔焊键合试验，用扫描电镜测试分离的楔焊界面，通过采集驱动电信号分析了压电陶瓷输入功率特性。结果表明，Ni—Al超声键合的界面模式形如脊皱圆环，中心和外边是未结合的摩擦痕，脊皱构成强度，相同参数条件下，一焊脊皱峰和转化的超声能大于二焊；其它参数不变的条件下，随压力的增加，键合面尺寸增大，圆环的短轴延伸为长轴，随时间的增加，脊皱扩展为完整的圆环，脊皱尺寸向中央扩大，随功率的增加，摩擦痕和脊皱加剧，且这些参数存在一个最佳范围。     

小波分析在超声测厚信号特征提取中的应用

采用超声波对旋压固体火箭发动机的绝热层厚度进行检测时,检测信号中的纹理噪声影响了界面回波的确定,进而影响绝热层厚度的准确测量。通过分析绝热层超声测厚信号特点和噪声来源,提出了利用小波变换对检测信号进行处理的方法。仿真结果表明,运用小波分析得到的厚度特征有很大的改善,通过试件厚度的计算,验证了测量的有效性和准确性。     

多界面结构粘接质量检测中干扰信号的消除方法

利用板波诱发波原理对固体火箭发动机多界面粘接质量和层厚进行超声检测时，遇到与探头标称频率相近的干扰信号，用普通的滤波措施很难消除。介绍一种消除这种干扰信号的特殊中值滤波方法，试验验证，用该方法进行信号处理误判率很低。     

金属壳体粘接结构件的超声检测

为了实现钢铅金属两层壳体粘接结构的脱粘缺陷检测,研究了超声纵波多次反射法和超声透射法。分析了两种检测方法的优缺点,采用两种方法对钢铅两层粘接试样进行了检测试验,并对试样进行了解剖对比。检测结果表明,两种方法都能检测出钢铅金属两层粘接结构中的脱粘缺陷。     

声阻法胶接结构缺陷实时成像检测

为了有效检测胶接结构缺陷,构建了基于声阻法的成像检测系统. 系统包括声学信号采集、声学探头定位、数据处理及绘图三部分. 利用两轮式编码器,实现了动态扫查过程探头位置信息的采集;利用结合质量检测仪采集缺陷信息;采用C + + 编写了数据处理及图像绘制程序,实现了胶接结构缺陷声阻法实时成像检测. 利用声阻法及常规超声C扫描成像方法对铝合金/环氧树脂/铝合金三明治胶接结构进行了检测,并对检测结果进行了分析对比. 结果表明,声阻法能更有效识别胶接结构中的缺陷,且单面检测即可满足缺陷表征需求.