航空发动机涡轮叶片裂纹检测信号特征提取

航空发动机涡轮叶片是高精密重要器件,其表面微裂纹检测属于不规则曲面检测的一种,是无损检测领域研究的热点和难点。考虑到涡流检测的特有优势,设计了一种不同于传统方式的简单实用且有效的差激励涡流探头,实现对涡轮叶片预制微裂纹的识别。由于叶片表面为曲率变化的弧面,检测过程难免会发生提离,因此获得的检测信号中包含噪声和多个奇异点等多种干扰因素。为保证缺陷位置重要信息不丢失,采用镜像延拓经验模态分解（EMD）重构与小波奇异性检测相结合的方法对得到的微裂纹信号进行处理,滤除了非裂纹位置的多处畸变点影响,有效准确地实现了叶片微裂纹位置的判定。实验结果表明,该方法可以有效降低检测信号的噪声和干扰,准确提取裂纹信号特征信息,对飞机涡轮叶片类零件微缺陷的早期检测和完整有效性评估具有一定的借鉴意义。     

基于磁记忆梯度张量信号的缺陷二维反演研究

金属磁记忆检测技术是一种能对铁磁材料早期微观损伤及应力集中进行有效诊断的无损检测方法,针对二维反演方法难以准确得到缺陷分布的问题,提出了磁记忆梯度张量分析方法。分析磁梯度张量的测量要素,设计了磁记忆梯度张量信号测量方案;将磁记忆信号水平梯度模量作为缺陷边界反演的特征量,通过水平梯度模量的极大值位置来确定缺陷的边界及分布。裂纹二维反演实验结果表明,该方法不受检测方向影响,可对缺陷二维分布进行准确反演。     

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。     

超声波电沉积参数对Ni-SiC微铸件表面形貌的影响

采用超声波电沉积复合作用的方法,制得Ni-SiC微铸件。利用扫描电镜观察和分析超声波电沉积作用参数(电流密度、超声波功率以及脉冲电流类型)对Ni-SiC微铸件表面形貌的影响。结果表明,电流密度、超声波功率和脉冲电流类型对Ni-SiC微铸件的表面形貌有较大影响。采用较高电流密度制备微铸件时,其表面平整,致密性好,胞状物数量较少。当超声波功率为300 W时,微铸件表面平整度好,SiC粒子较均匀地分散在微铸件表面,且没有明显的团聚现象。采用正负脉冲电流制备的微铸件,表面致密度、平整度较好。     

几种电磁无损检测技术比较及发展现状

介绍了涡流检测、交流磁场检测和金属磁记忆检测3种电磁无损检测的原理及发展现状,并对其性能和优缺点进行了比较,同时指出了其发展趋势和方向。     

碟簧断裂分析

用于重型车辆减震系统的蝶形弹簧在生产制造阶段测力试验环节中发生断裂。对断裂碟簧和母材原材料进行化学成分、非金属夹杂物、晶粒度、石墨碳、表面脱碳层检测,对裂纹微观形态进行光学显微观察,对断口SEM形貌及能谱成分进行分析。根据观察和检测结果,确定碟簧磷化处理时发生应力腐蚀开裂是导致测力试验沿着已有的微裂纹迅速断裂的直接原因,并对应力腐蚀裂纹生成机理和形成条件进行阐述与分析,指出碟簧硅元素偏低、磷含量和钢中非金属夹杂物超标是促进和加速应力腐蚀裂纹萌生的原因。提出严格选用合格的原材料、调整磷化液成分、适当降低酸度值等改进措施。     

不同检测环境下磁记忆信号变化研究

通过开展中碳45#钢试件的静载拉伸实验,采用磁记忆检测技术,研究了在线及离线2种检测环境下、不同加载阶段试件磁信号变化情况。结果显示：对应不同的检测环境,检测得到的试件磁信号差别显著。在线检测时试件周围磁环境对检测准确性影响较大,磁记忆检测判据——“过零点”失去作用;离线检测时检测效果良好,过零点能够反映试件应力集中部位。同时,对实验过程中的磁场强度变化及过零点漂移现象进行了理论分析。     

武器装备零部件最佳更新策略研究

首先提出了武器装备零部件的更新策略,在此基础上,通过建立零部件最佳更新模型对各种更新策略进行了定量比较,给出了不同条件下的最佳更新策略,进行了仿真实验分析;研究结果有助于武器装备零部件战损维修决策及武器装备的储存管理.     

基于瑞利表面波的曲面PBX表面裂纹深度检测的数值模拟（英）

聚合物黏结炸药（PBXs）在生产、运输和储存的阶段可能会出现裂纹等损伤。炸药的表面裂纹对其物理属性和轰爆性能有重要的影响。表面裂纹深度的定量检测对于加工去除其表面裂纹有重要意义。为了研究利用超声表面波对PBX的表面裂纹进行裂纹深度的检测和表征的可行性,采用有限元数值模拟的方式对超声波在曲面PBX中的传播和散射规律进行研究。对不同频率的瑞利表面波在柱面和球面PBX上传播的运动规律、表面波与不同深度裂纹相互作用的反射和透射规律,以及根据表面波与裂纹的相互作用进行裂纹深度反演进行了研究。有限元数值模拟结果表明曲面PBX上的表面裂纹深度可以通过瑞利表面波的反射波和透射波的幅值变化模式进行推导。     

基于瑞利表面波的曲面PBX表面裂纹深度检测的数值模拟（英文）

聚合物黏结炸药(PBXs)在生产、运输和储存的阶段可能会出现裂纹等损伤。炸药的表面裂纹对其物理属性和轰爆性能有重要的影响。表面裂纹深度的定量检测对于加工去除其表面裂纹有重要意义。为了研究利用超声表面波对PBX的表面裂纹进行裂纹深度的检测和表征的可行性,采用有限元数值模拟的方式对超声波在曲面PBX中的传播和散射规律进行研究。对不同频率的瑞利表面波在柱面和球面PBX上传播的运动规律、表面波与不同深度裂纹相互作用的反射和透射规律,以及根据表面波与裂纹的相互作用进行裂纹深度反演进行了研究。有限元数值模拟结果表明曲面PBX上的表面裂纹深度可以通过瑞利表面波的反射波和透射波的幅值变化模式进行推导。     

基于冲击响应谱特征提取的自动机裂纹故障诊断

针对武器自动机在动作过程中,机构相互碰撞产生的冲击振动信号,提出计算冲击振动信号的冲击响应谱,并提取冲击响应谱特征值,进而开展自动机部件裂纹故障识别的新方法。开展不同裂纹部件的射击试验,采集正常及故障条件下自动机部件碰撞冲击信号,并根据运动过程进行分离;计算分离后冲击信号最大冲击响应谱,根据冲击响应谱不同区域的冲击响应特征参数,提出冲击响应谱相对峰值比和相对峰值频率比的定义,并将相对峰值比、相对峰值频率比作为故障特征值进行提取;在不同裂纹故障条件下,对比故障特征值统计分布形态,完成不同故障条件的识别试验。试验结果表明,冲击响应谱特性提取可以准确有效地诊断自动机裂纹故障,是一种可以用来在线监测的新方法。     

Bayes小子样分析在武器性能评估中的应用

在武器性能评估中,需要大量的试验数据。在现场试验数据不足的情况下,考虑Bayes小子样分析方法,利用计算机进行仿真试验提供评估所需的数据。为避免评估中仿真试验数据“淹没”现场试验数据,通过合理考虑仿真系统的可信度,提出基于全概率思想的改进方法,在某新型水中兵器性能评估中的应用表明该方法具有较好的性质。     

防空导弹武器系统备件储存量决策支持系统研究

建立了备件储存量决策模型,针对现存人工系统的不足,确立了计算机系统的目标.由此在结合防空导弹武器装备维修规范有关内容的基础上,初步编制了为防空导弹部队确定备件储备量、订购量的计算机辅助决策支持系统的软件.     

PBX炸药切削表面粗糙度评定及影响因素

考虑到炸药件表面微观结构影响其使用性能,零件的测量精度和武器部件的使用可靠性,测量了压装高聚物粘接炸药(PBX)车削表面的三维表面微结构,评定和分析了其二维和三维表面粗糙度.结果表明:三维表面粗糙度适合评定具有随机分布的崩落、坑窝缺陷的PBX的切削表面.三维参数评定优于二维参数评定.在相同切削参数下,圆形刀比菱形刀车削的表面粗糙度小得多.切削进给量极大地影响表面粗糙度,而切削速度对表面粗糙度影响不明显.     

兵器试验中的异常值检验

兵器试验中由于试验条件以及测量设备的原因,测量数据可能会存有异常值。阐述了2种适用于兵器试验的异常值检验方法—格拉布斯检验法和狄克逊检验法,分析了2种方法在不同条件下的异常值检验模型,并结合兵器试验的数据处理实例进行了分析判断。通过实例应用表明：这2种检验方法合理有效,是兵器试验中异常值检验的有效方法。二者具有不同的适用范围,格拉布斯法适用于剔除一个异常值,狄克逊法适用于剔除多个异常值。     

某火箭炮武器系统试验的可信性分析

运用武器系统效能的构成要素之一可信性概念,在规定火箭炮试验状态的情况下,给出了某火箭炮武器系统试验的可信性基本模型,并进行了算例验证。具体分析了试验时间、可靠性等因素对某型火箭炮武器系统可信性的影响,指出了在实际试验中的应用意义。通过对某型火箭炮武器系统试验的可信性分析,对类似武器系统的试验设计及试验具有一定的借鉴作用。     

复杂光学环境下零飞试验的仿真与评估

针对目前国内高炮武器系统进行标校试验过程中,没有可靠的试验参数作为依据和指导的问题,提出在进行零飞测试前应对复杂光学环境下的试验条件进行仿真与评估。建立包括测试环境、传输环境、相机参数以及测试条件在内的仿真评估模型,将仿真结果作为实际零飞测试的理论依据,并对零飞测试的结果进行了误差分析。结合零飞试验的实际数据,验证了该模型的正确性和可行性,建立的模型能够提高零飞测试试验的效益和精度。     

侵彻武器用MEMS大g值加速度计

侵彻武器穿入地面等坚硬物质的加速度可达重力加速度的2万倍至几十万倍,要求所用加速度传感器既能抗击该工作环境,又能识别冲击与钻入的整个过程.美国侵彻武器用MEMS大g值加速度计属电容传感器,其工作原理采用2个电参数完全相同的电容,1个作检测电容,1个作参考电容,将被测加速度值的变化转换成电容量的变化而实现.该加速度计由结构单元和信号处理电路组成.实验结果表明,尚需对2组成部分进一步集成,对机械静电阻尼进行优化,对封装深入研究.     

基于虚拟仪器的防空导弹自动测试仪的开发与设计

基于虚拟仪器技术的防空导弹自动化测试与故障诊断系统。采用了模块化仪器总线标准PXI．集PXI卡式仪器、程控仪器和各种先进的测试诊断技术于—体。设计了是一套具有自动性能测试和故障诊断的综合测试系统，能用于某型防空导弹中电子设备的参数测量、专向性能指标测试、功能测试及故障诊断．     

单兵光电侦察装备作战效能试验技术研究

随着战争模式和作战样式的变化,要求传统的性能试验要向作战试验转型,以考核武器装备在接近真实作战环境下的能力。当前,作战效能评估方法已被广泛研究,但如何进行作战效能试验缺少探讨。针对单兵光电侦察装备的使命特点,在作战环境构建、指标体系构建和试验项目实施3个方面给出了开展作战效能试验的方案设计思路,并采用ADC评估模型进行效能评估。通过两类单兵光电侦察装备作战效能试验,证明了该试验技术的可行性和科学性,对其他类武器装备作战效能评估提供了借鉴意义。