幅值谱在斜声束回波法多界面粘接质量检测中的应用

在采用斜声束水浸回波法对机载固体火箭发动机的钢、绝热层、衬层多层结构的粘接质量进行超声图像诊断时,为了消除信号混叠影响,本文利用检测回波之间的幅值谱极值提取信号特征值,并针对在实际检测中出现的极值点分布不均匀现象,提出了若干提高特征值提取精度的措施,有效地提高了检测信噪比,改善了图像质量.     

构件粘接的一种在线检测技术

介绍了金属与非金属筒形件搭接粘接的一种超声在线检测技术，它能在微机光实时地显示被检测构件沿圆周方向上粘合面积的彩色图象，并对构件整体粘接强度合格与否作出预报。工程实践表明，该技术在保证不将粘接强度不合格的构件误极为合格的前提下，在粘接强度不合格构件为５％左右时，给出的粘接强度合格与否的误报率不大于０．５％。     

多界面脱粘超声检测信号处理

用板波诱发波超声检测技术检测固体火箭发动机界面脱粘是一种有效的方法,然而对于由多层钢/橡胶粘接而成的发动机柔性接头,由于其结构特殊,不易从回波信号中直接判断各界面的粘接状态。针对这一情况,文中采用对回波信号进行低通滤波,再求能量的方法,解决了这种材料多界面脱粘检测问题。     

绝热层粘接检测图像的多分辨率融合

基于固体火箭发动机绝热层超声C扫描粘接检测时高分辨率探头检测易受噪声干扰、低分辨率探头检测精度不高的矛盾,提出了将两种不同分辨率探头检测图像融合的方法,讨论了利用二维小波多分辨率分析法进行图像融合的步骤与算法,并将其用于实际检测的粘接图像的处理,实验表明采用所提出的方法完全可以获得高分辨率、高信噪比的粘接检测图像.     

粘接层厚度对粘接质量超声检测的影响分析

根据超声波在多层介质中的透射模型,分析介质层厚度变化对声压透射率及衰减的影响趋势。结合钢/环氧树脂/铝粘接结构粘接质量的超声检测结果,分析粘接层厚度的微小变化对粘接质量超声检测的影响。理论分析与实验结果均表明,粘接层厚度的微小变化对检测结果能够产生较大影响。     

复合结构界面粘接质量的非线性超声检测

为满足评价复合结构界面粘接质量的需求,研究了一种测量粘接界面粘接强度的非线性超声检测系统。实验中制作了3组有机玻璃/粘接剂/钢结构的粘接试件,粘接剂采用环氧树脂胶粘剂,以3种配比模拟不同的粘接强度。针对目前兰姆波检测方法中其模式的选择相对复杂,脉冲反射回波法未能根据二次谐波激发效率判断粘接状态的问题,提出了一种单频率大幅度超声激励作用下,表征界面超声非线性程度的二次谐波幅值A₂与反射基波幅值A₂₁之比A₂/A₂₁的方法。实验结果表明：非线性效应程度越大,界面粘接质量越差,可将非线性效应程度作为有效评价复合结构粘接质量的特征参数。 为满足评价复合结构界面粘接质量的需求,研究了一种测量粘接界面粘接强度的非线性超声检测系统。实验中制作了3组有机玻璃/粘接剂/钢结构的粘接试件,粘接剂采用环氧树脂胶粘剂,以3种配比模拟不同的粘接强度。针对目前兰姆波检测方法中其模式的选择相对复杂,脉冲反射回波法未能根据二次谐波激发效率判断粘接状态的问题,提出了一种单频率大幅度超声激励作用下,表征界面超声非线性程度的二次谐波幅值A₂与反射基波幅值A₂₁之比A₂/A₂₁的方法。实验结果表明：非线性效应程度越大,界面粘接质量越差,可将非线性效应程度作为有效评价复合结构粘接质量的特征参数。     

基于金字塔算法的绝热层超声粘接图像的融合

针对固体火箭发动机绝热层粘接的超声检测C扫描图像,提出了利用金字塔算法融合降低噪声的方法,讨论了融合的步骤与规则,并将其用于实际检测的粘接图像,实验表明采用所提出的方法可以提高粘接检测图像的信噪比。     

超声C扫描绝热层粘接图像的分割识别

基于超声C扫描对固体火箭发动机内壁绝热层与壳体粘接状态检测的原理分析。提出了对检测所得的粘接状态图像的分割算法。实现了绝热层脱粘的自动化识别。实验和应用表明,该算法完全可行。     

构件粘接强度自动检测系统

文中介绍了一种对构件粘接强度可以进行自动在线无损检测的超声检测系统,该系统可以对构件整体粘接强度合格与否进行预报。该系统采用BP神经网络对训练样本进行训练,并对测试样本进行测试,试验结果表明,该系统检测速度快,识别精度达到了91.3%,且无漏判现象出现,达到了该类产品在线检测的要求。     

石墨高温粘接界面化学结构变化与粘接性能间的相关性

以酚醛树脂(phenol-formaldehyde resin,PF)和碳化硼(B4C)为原料的高温粘结剂对炭材料具有良好的粘接性能.利用XPS手段,对不同温度热处理后的粘接部件的化学结构及其变化进行了分析.结果表明,酚醛树脂炭化为无定型碳,形成粘接胶层的骨架结构,并随着热处理温度的提高,有序化程度提高,从而提高了粘接界面的相容性.而B4C与酚醛树脂炭化过程中释放出来的含氧小分子反应而氧化生成了B2O3.B2O3的形成,使粘接界面上实现了化学键合连接.     

多厚度壳体发动机界面脱粘超声检测技术研究

文中针对多厚度壳体构件的自动化检测要求,提出了多界面脱粘的检测方案。采用横波对2mm、7mm厚壳体段的多界面粘接状态进行实验研究．并结合希尔伯特包络提取方法．实现了各界面特征信号的包络提取。并进行检测效果分析。     

基于USB接口的超声检测数据通讯

为满足超声C扫描系统对数据传输的要求,根据USB接口芯片CH372的工作原理,设计了单片机端的硬件和固件程序以及上位机的软件,实现了基于USB接口的超声检测数据通讯模块。实验结果表明,该模块不仅可以用于超声检测数据的传输,也可用于其它对数据量和传输速度要求较高的场合。     

固体火箭发动机装药界面胶接质量超声波检测

在钢-橡胶胶接中,胶层缺陷的存在会改变入射声波能量在胶接界面的分配。利用超声板波诱发波检测技术,对固体火箭发动机装药界面胶接质量进行检测。结果表明,采用该检测方法不仅可以直观地检测各界面的胶接质量,同时还可以检测第一层橡胶材料(如绝热层或包覆层)的厚度。     

埋入传感器对发动机界面粘接性能影响试验研究

针对固体火箭发动机健康监检测中埋入传感器后对发动机界面粘接性能的影响,自制埋入传感器的粘接试件,通过对粘接试件的CT无损探伤与力学性能试验,得到传感器的埋入方法可靠、埋入传感器对发动机界面粘接性能无明显影响;通过对自然贮存粘接试件的力学性能监测试验,得到粘接界面力学变化规律,进而确定埋入式传感器在发动机界面中至少可以稳定工作3个月以上.     

小口径火炮身管超声检测技术研究

针对小口径火炮身管的特征。提出利用横波、纵波和变型横波相结合的方法．较好地实现了对小口径火炮身管的在线自动无损检测。     

基于XML 的通用数据接口测试工具

针对传统测控软件的接口测试的不足,设计一套XML文件配置的通用数据接口测试工具。分析测控软件数据接口特点,设计XML数据接口配置模板;描述数据接口测试的基本流程,提出采用"分层架构+构件模式"设计组装软件,脱离代码编写,通过文件配置组装各种正常、异常的接口数据,满足测控软件接口测试的各种需求;并给出XML的编程实现和需求变化的处理方法。结果表明:该设计能提高软件测试的自动化水平和软件质量,满足测控软件接口的各种需要。     

基于DIC技术的固体火箭发动机装药粘接界面参数反演研究

针对传统实验法无法精准获取粘接界面内聚力模型参数问题,采用数字图像相关技术结合Hooke-Jeeves优化算法的反演识别方法,基于固体火箭发动机矩形粘接试件拉伸实验结果,对粘接界面所采用的双线性内聚力模型的相关参数开展反演研究。反演结果表明：拉伸速率为5 mm·min-1时,最大粘接强度、模量、失效断裂能分别为0.55 MPa、0.57 MPa、2.26 kJ·m-2。仿真与实测应力-应变曲线的相对误差由初始44.7%修正为4.3%,拉伸应变为0.05、0.08时,仿真与实测的感兴趣区域最大位移误差分别为0.64 mm、1.76 mm,平均位移误差分别为0.38 mm、0.45 mm,以上误差结果均表明该反演识别方法的精度较高,建立的内聚力模型可以用于表征粘接界面的真实本构关系。     

JOB-9003炸药热冲击损伤的超声波检测

观察了JOB-9003炸药在水浴法热冲击试验中发生的损伤及变化过程,研究了超声特性参数(增益)与炸药热冲击损伤因子的关系,曲线关系预示出炸药存在预损伤。研究结果表明超声波检测技术及装置适合于JOB-9003炸药热冲击损伤及其演变的实验测试,可为研究炸药在外载条件下的动态响应提供一项新的实验技术。     

界面附近非刚性目标的高频回波特性研究

研究了界面附近非刚性目标的高频回波特性,给出了相应的计算形态函数和目标强度的Kirchhoff近似公式。计算对比了界面上非刚性和刚性球形目标以及自由空间中的刚性球形目标的形态函数和目标强度,结果表明：由于界面导致的附加回波的干涉影响,界面附近目标的回波幅值变大且起伏特性明显。界面附近目标采用吸声材料或透声材料后,将降低界面引入的附加回波的干扰,有利于沉底目标的隐身。     

超声端点反射法检测PBX表面裂纹深度

炸药件表面裂纹对其力学性能及爆轰性能具有重要影响,能否通过加工余量去除表面裂纹,关键在于裂纹深度的准确定量。本研究基于超声波端点反射基本原理,建立了奥克托今(HMX)基高聚物黏结炸药(PBX)表面裂纹深度定量检测方法。设计制作了不同深度裂纹的模拟试块,校验了超声端点反射法裂纹深度定量精度。发现实验测量重复性好,实测深度与真实深度之间的差值小于1.0 mm。对比了含自然裂纹的炸药件超声检测和微焦点CT成像技术检测结果。其裂纹深度结果一致性好,表明端点反射法测量裂纹深度是可靠的。分析了超声检测误差来源。结果表明,超声端点反射法检测的裂纹深度与其裂纹实际深度较接近,误差在±1.0 mm之内。