复合材料结构敲击法无损检测的灵敏度研究

本文研究了应用敲击法（ｃｏｉｎ－ｔａｐｍｅｔｈｏｄ）对复合材料结构进行无损检测的基本原理，并建立了典型的损伤检测判据，同时对含不同大小损伤ＧＦＲＰ复合材料的最小可检测损伤进行了详细分析。

配橡胶内衬复合材料板壳的敲击法无损检测

配橡胶内衬的复合材料板壳可以模拟真实纤维缠绕压力容器。本文通过比较复合材料被撞击的时间历程和频域曲线,检测了复合材料缠绕层与内衬之间、内衬与内衬之间的损伤区,并对某型火箭发动机壳体的缩小比例试件进行了实际检测。

蜂窝胶接结构敲击自动检测系统

文摘蜂窝胶接结构使用敲击法检测时,由于蒙皮厚度增加导致检测灵敏度降低。本文针对这一不足,设计了一套由控制计算机、扫查机构、敲击锤等组成的敲击检测系统,旨在通过自动机械控制技术与C扫描显示技术相结合,直观显示全面的产品检测数据,使检测灵敏度、检测可靠性得到提高。为验证系统检测效果,在胶接结构试样中设计了人工缺陷,针对试样检测结果表明,系统检测效果良好,适用于实际产品检测,有利于实现对产品质量检测结果的客观评价。

炭素电极敲击法无损检测专家系统的设计

本文针对碳素电极内部损伤无损检测问题,结合实际生产经验,研究了敲击法炭素电极检测技术,并设计了以DSP为核心的测量子系统及以电脑为核心的训练母系统,形成了一套完整的无损检测专家系统。系统对工件施加机械冲击后产生的声音信号预处理后,进行小波分析,将得到的小波特征作为神经网络的输入向量进行模式识别,用人类检测专家经验训练神经网络,最终形成智能专家系统,实现产品的无损检测。

炭素电极损伤的敲击响应粗糙集分析检测方法

利用小波分解和粗糙集研究敲击法炭素电极检测技术中的敲击后响应信号,得到了炭素电极损伤的敲击响应粗糙集分析检测方法。文章利用db9小波对敲击后响应信号进行8层分解,对得到的9个小波通道利用粗糙集删除各冗余属性通道,根据删除后知识系统的描述精度确定相应属性的重要度。研究结果表明其中D5、D6、D7、D8四个通道为鉴别正品与次品的有效通道。在研究中提出了二元属性重要度分析的方法,以将重要度为零的可简约属性成对删除,提高属性简约效率,找到知识表达系统的核。并通过机理分析证明,正品与次品敲击信号差异主要来自对产品特征频率基频和低次谐波的共振,从理论上解释了碳素电极敲击法的检测原理。

一种基于敲击声时-频分析的陶瓷结构缺陷检测方法研究

提出并实现了一种利用敲击声判断陶瓷产品结构缺陷的新方法。设计了一个具有自动敲击陶瓷产品并对敲击声进行快速分析功能的智能系统,通过对声音信号的时-频分析,获得反映陶瓷结构缺陷的特征量,快速而准确地判断出陶瓷结构缺陷的存在。实验表明:这种无损检测新方法具有检测准确性和效率高的特点。

改进层次聚类法在复合材料敲击检测中的应用

伴随复合材料的迅速发展,其在航空航天方面的应用也日益普遍,但因复合材料的各向异性,在制造过程中会导致某些缺陷的产生。敲击检测作为一种实时原位的无损检测,在复合材料的检测中效果明显。由于敲击检测尚未找到合理的数据处理方法,所以其应用范围受到限制。从解决敲击检测数据处理方法的角度出发,提出将改进层次聚类法应用于敲击检测中,并在应用实例环节对该方法进行了应用,通过实验结果对比,表明改进层次聚类方法可以解决敲击检测数据处理的问题。

基于CART决策树的分层数据无损检测

敲击检测是无损检测技术中最有效的方法之一。针对自由装填式药柱界面粘接质量中可能出现的多种类型粘接方式,使用敲击检测技术采集到粘接质量的分层数据,通过对敲击检测分层数据的研究,提出了一种结合CART决策树的航空装备无损检测方法。实验证明基于CART决策树的智能敲击检测技术能够有效检测出自由装填式药柱界面多种类型粘接方式中的脱粘缺陷,能够避免传统数字敲击检测中面对多种类型粘接缺陷需要重复设置标准值的局限。

小波分析在飞机复合材料结构智能敲击检测中的应用研究

介绍了一种民用飞机复合材料智能敲击检测系统的设计原理。在MATLAB环境下对敲击信号进行小波分解和去噪,通过对比选取不同的小波函数和阈值时得到的去噪结果,选取最优的小波函数和阈值进行分解和去噪,获得了较好的信号波形,验证了智能敲击检测系统对分层和裂纹两类复合材料主要损伤的辨识能力,同时提高了智能敲击检测系统的精度。

木构件局部敲击信号的时域分析与研究

基于现代局部敲击法原理,模仿古建筑木构件采用脉冲锤、信号放大器等设备对有缺陷的圆形截面木柱及矩形截面板材进行了局部敲击试验,对采集的信号进行时域分析,计算参量敲击冲击时间τ,结果发现:在相同敲击力情况下,缺陷区域的敲击冲击时间明显大于良好区域的敲击冲击时间,且敲击冲击时间与缺陷大小具有良好的相关性,相关性达到0. 9以上。

基于敲击法的复合材料损伤检测系统设计

针对传统敲击法操作难度高、可靠性差以及检测效率低的问题,基于STM32单片机设计了复合材料损伤检测系统。系统利用振动传感器采集敲击响应信号,并基于单片机软件进行了敲击响应信号的分析和敲击脉宽检测,实现了复合材料损伤检测工作的智能化控制与处理,减少了人工操作对经验的依赖性,显著提高了检测可靠性与工作效率。

基于时频分帧能量熵的陶瓷制品敲击声波 信号特征识别

针对现有陶瓷制品敲击声波信号特征提取方法中提取的特征代表性降低的问题,该文提出结合最大重叠离散小波包变换(MODWPT)和时频分帧能量熵的特征提取方法。首先采用MODWPT将信号分解为4层,再对每个节点的子信号分帧后计算各个节点的时频分帧能量熵,然后根据能量分布特征选择了前6个节点的时频分帧能量熵特征,最后构建随机森林分类器完成识别。将该方法和MODWPT时频分段能量熵、MODWPT归一化能量特征两种方法进行比较。实验结果表明,相比MODWPT时频分段能量熵、MODWPT归一化能量两种特征提取方法,MODWPT时频分帧能量熵能提升特征的代表性,具有更优的陶瓷制品敲击声波信号特征识别性能,其识别的F1值达到了98.46%,相比上述两种方法分别提升F1值3.22%、1.86%。

陶瓷品敲击检测方法的有限元仿真分析研究

利用COMSOL软件构建了敲击法陶瓷品检测的力学模型,用于预测冲击动态量中的最大冲击力。将陶瓷结构简化为立方体陶瓷试验片,对其受力信号进行时域分析,研究了合格陶瓷品与缺陷陶瓷品所受的敲击法冲击力信号波形的差异,以及缺陷尺寸大小对敲击冲击力的响应差异。结果表明,合格陶瓷品得到的冲击力信号峰值高于缺陷陶瓷品;缺陷的宽度和长度影响冲击力信号的幅值,缺陷宽度越宽或缺陷长度越长,冲击力信号峰值越低;缺陷深度较小的情况下对冲击力信号峰值的影响不明显。该研究结果揭示了合格陶瓷品和缺陷陶瓷品对敲击冲击力响应的特性差异,能为自动化生产线的在线检测过程中缺陷陶瓷品的准确识别提供有效的理论支撑。

聚类分析技术在航天复合材料粘接质量敲击检测中的应用

粘接类复合材料在航天领域得到应用广泛,但是粘接质量的判断一直是航天复合材料发展的一个重要课题。敲击检测在应用于复合材料粘接质量的检测时,受复合材料自身特性的影响较小,因此受到越来越多的关注;但是,敲击检测方法的数据处理问题一直没有得到解决,因此这也制约了其进一步发展。本文以敲击检测的数据处理为出发点,提出了聚类分析技术用以解决这一难题。经过选取数据样本进行验证,发现基于自组织竞争神经网络的聚类分析技术,可以很好地解决敲击检测的数据处理问题。