基于脈沖渦流的鋁合金板材缺陷檢測方法研究.pdf

1、近些年來,鋁合金材料因其可塑性強、密度低以及強度高等良好的金屬特性,已經(jīng)被大量的使用在了航天航空設備制造等領域。但考慮到鋁合金板材中出現(xiàn)的一些裂紋缺陷以及金屬腐蝕等情況可能會對整個設備的正常運行造成極大的安全隱患,因此需要對這些鋁合金板材在不破壞其原始結構的前提下進行快速有效的檢測?；诿}沖渦流的無損檢測技術在對材料結構表面、亞表面缺陷的檢測以及材料損耗的評估等方面都具有非常顯著的應用優(yōu)勢,實驗針對鋁合金板材中出現(xiàn)幾率較高的幾種缺陷類型

2、,展開了基于脈沖渦流技術的缺陷檢測方法研究,具體工作內(nèi)容包括了如下幾個方面:
　　1、脈沖渦流檢測技術的理論研究。首先基于渦流效應對檢測的作用原理進行分析,并根據(jù)激勵信號的特性深入研究了脈沖渦流的檢測深度;然后通過利用Maxwell方程組所搭建的檢測數(shù)學模型來觀察檢測中各物理量之間的相互的影響;進一步使用COMSOL軟件對試件中有、無缺陷情況進行檢測的有限元仿真,對檢測實質(zhì)有了更加直觀的了解,仿真結果也驗證了文章對脈沖渦流檢測原理

3、的分析。
　　2、脈沖渦流檢測實驗系統(tǒng)搭建。主要為檢測系統(tǒng)的激勵信號源模塊、探頭模塊以及針對檢測信號的調(diào)理、采集模塊的設計與實現(xiàn)。
　　3、檢測信號處理及特征分析。為了能夠有效濾除掉混雜在檢測信號中的高頻干擾信號,實驗分別采用數(shù)字低通濾波和累加平均的方法對檢測信號進行去噪處理;隨后從時、頻域兩個不同角度上對檢測信號進行特征分析,時域特征值選取了信號的峰值以及峰值時間,并在頻域上選取信號的基波分量幅值,還首次將信號的基波與三次

4、諧波分量幅值比作為一個新的頻域輔助特征值用于后續(xù)檢測。
　　4、缺陷實際檢測及結果分析。使用實驗所搭建的脈沖渦流檢測系統(tǒng)分別對帶有表面、亞表面缺陷以及因金屬腐蝕而導致厚度變化的三種鋁合金試件進行實際的檢測,提取了檢測信號的時、頻域特征值并研究與被測缺陷之間的對應關系。
　　實驗利用檢測差分信號來判斷被測試件中是否存在有缺陷,隨后利用提取的時、頻域特征值分別實現(xiàn)了對試件表面、亞表面不同深度的缺陷以及試件厚度變化情況的定性區(qū)分,