模具激光仿生強(qiáng)化單元體聲信號(hào)特征分析研究.pdf

1、由于熱作模模具在服役期間反復(fù)與高溫材料接觸，受到長期交變應(yīng)力的作用，破壞模具表面的強(qiáng)度，產(chǎn)生模具局部表面裂紋，影響模具的使用壽命。隨著人們對(duì)節(jié)能、環(huán)保和節(jié)省資源的重視，對(duì)模具表面進(jìn)行激光仿生強(qiáng)化處理受到近年來諸多學(xué)者的熱議。模具激光仿生強(qiáng)化處理改善表層的微觀化學(xué)成分和組織成分，改善其耐磨性、提高硬度和增強(qiáng)抗疲勞性，可有效地延長模具的服役壽命，節(jié)約了昂貴的開模費(fèi)用，進(jìn)而極大地降低生產(chǎn)成本，縮短了工件的生產(chǎn)周期，擴(kuò)大經(jīng)濟(jì)利益。故本文研究的主

2、要內(nèi)容是激光仿生技術(shù)對(duì)模具表面進(jìn)行強(qiáng)化處理并基于聲信號(hào)對(duì)其質(zhì)量監(jiān)控特征分析研究。歸納起來，本文的具體工作如下:
　　 建立局部激光仿生阻斷數(shù)學(xué)模型對(duì)單元體抗裂壽命進(jìn)行估算，并對(duì)激光仿生強(qiáng)化的可行性加以證實(shí)。結(jié)合激光仿生強(qiáng)化單元體的數(shù)學(xué)模型結(jié)構(gòu)，對(duì)激光加工參數(shù)進(jìn)行正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)，找出激光加工參數(shù)中的最優(yōu)組。通過優(yōu)化單元體的微觀組織結(jié)構(gòu)的分析以及其顯微硬度的分析，可知單元體具有抗裂作用，顯著改善模具的表面質(zhì)量，對(duì)提高模具的服役壽命具有

3、功效。采集制備激光仿生強(qiáng)化單元體的聲信號(hào)，對(duì)其進(jìn)行降噪處理，得出降噪處理后的聲信號(hào)。再對(duì)降噪聲信號(hào)進(jìn)行小波分析和希爾伯特—黃變換(HHT)的處理，可清晰地分辨強(qiáng)化質(zhì)量的優(yōu)劣。由于HHT以瞬時(shí)頻率為核心理念，借助Hilbert變換求得相位函數(shù)，再對(duì)相位函數(shù)進(jìn)行求導(dǎo)產(chǎn)生瞬時(shí)頻率。求出的瞬時(shí)頻率就具有局部性，而傅立葉變換的頻率是全局性的，小波變換的頻率存在區(qū)域性的缺陷。從理論上講，希爾伯特—黃變換能精確地給出信號(hào)中頻率隨時(shí)間變化的規(guī)律，進(jìn)而避