结构腐蚀损伤的波激励—散斑检测技术研究

论文摘要

本文针对飞机结构腐蚀损伤的特点,研究了使用波激励-激光散斑检测技术对飞机部（零）件的腐蚀损伤进行检测的问题。在检测时使用热波和超声波的方式对试件进行激励加载,采用激光散斑技术记录和分析结构件表面的位移场和应变场。根据结构亚表面的腐蚀损伤对位移场的影响,探测腐蚀损伤区域。采用激光散斑无损检测系统对所制作模拟件进行验证性检测实验,通过图像处理软件对所得缺陷散斑图进行图像处理。对处理后的缺陷散斑图进行定性和定量分析,并总结了获得腐蚀损伤缺陷大小和位置的方法。本文研究内容包括:1、分析了飞机结构腐蚀损伤的特点,研究散斑检测技术应用于飞机腐蚀损伤检测的优势。2、采用热波激励的方法对所制作的模拟件进行激励加载,总结热波在加载过程中对实验结果的影响。并尝试使用超声波对试件进行加载。3、使用激光散斑无损检测系统对模拟件进行了激光散斑检测实验,运用图像处理软件获得满意的散斑实验图。4、根据所得散斑图进行了缺陷的定性和定量分析,研究总结由缺陷散斑图获得缺陷实际尺寸和位置的方法。并通过对发动机压气机叶片的检测验证了所得理论的正确性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 飞机腐蚀损伤概述
• 1.1.1 腐蚀损伤的危害
• 1.1.2 现有的腐蚀损伤检测方法及其不足
• 1.1.3 飞机结构腐蚀损伤检测的发展
• 1.2 激光散斑无损检测概述
• 1.2.1 简介
• 1.2.2 激光散斑检测发展的现状和展望
• 1.3 本文的研究背景和选题依据
• 1.4 本课题研究的意义和主要工作
• 1.4.1 本课题研究的意义
• 1.4.2 本课题的主要工作
• 第二章 飞机结构的腐蚀损伤
• 2.1 飞机结构腐蚀的危害
• 2.2 飞机腐蚀产生的原因
• 2.3 飞机腐蚀的常见部位和腐蚀种类
• 2.4 飞机结构腐蚀损伤的检测方法
• 2.4.1 定性检测方法
• 2.4.2 定量检测方法
• 2.5 使用激光散斑检测飞机结构腐蚀损伤的优势
• 2.6 飞机结构腐蚀损伤检测的发展和展望
• 2.7 本章小结
• 第三章 激光散斑检测
• 3.1 概述
• 3.2 激光散斑的产生
• 3.3 激光散斑干涉的原理
• 3.3.1 单光束散斑干涉技术
• 3.3.2 双光束散斑干涉技术
• 3.3.3 错位散斑干涉技术
• 3.4 电子错位散斑干涉技术
• 3.4.1 电子错位散斑干涉术的光路系统
• 3.4.2 电子错位散斑干涉术图像的获取方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 激光散斑检测技术的激励加载方式
• 4.1 激光散斑无损检测中的常用的激励加载方式介绍
• 4.1.1 温度差加载方法
• 4.1.2 压力差加载方法
• 4.1.3 振动加载方法
• 4.1.4 机械力加载方法
• 4.1.5 冲击力加载方法
• 4.1.6 微波加载方法
• 4.2 本课题所选用的加载方法
• 4.2.1 加载方法选择的依据
• 4.2.2 热波加载方法
• 4.2.3 超声波加载方法
• 4.3 本章小结
• 第五章 波激励散斑技术对腐蚀损伤模拟件的检测
• 5.1 检测硬件设备
• 5.1.1 实验检测仪器
• 5.1.2 实验加载工具
• 5.2 散斑图的处理
• 5.3 实验模拟件的缺陷检测
• 5.3.1 固支圆形铝片受中心集中载荷变形检测
• 5.3.2 硬铝合金材料预设缺陷的散斑检测
• 5.3.3 双层复合材料预设缺陷的散斑检测
• 5.3.4 复合材料和硬铝合金多层结构预设缺陷的检测
• 5.4 试件缺陷的定量分析
• 5.4.1 缺陷分析的理论依据
• 5.4.2 缺陷中心位置的确定
• 5.4.3 缺陷大小的确定
• 5.5 飞机发动机压气机叶片的缺陷检测
• 5.6 超声波激励失败的原因分析
• 5.7 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 本文所做的工作
• 6.2 本文的创新点
• 6.3 本文研究结论
• 6.4 本课题的后续研究工作
• 参考文献
• 致谢
• 在学期间发表的学术论文