论文部分内容阅读
铝蜂窝夹层结构是一种新型的航空结构材料,是机翼的重要组成部分,因为内部铝蜂窝芯不规则的构造,检测蜂窝结构内部隐藏的腐蚀缺陷是一个难点问题。脉冲涡流检测技术是一种新的无损检测方法,检测导电材料的腐蚀缺陷效果良好,具有频谱宽,检测简便等优点。本文主要使用脉冲涡流方法检测铝蜂窝结构材料的内部腐蚀缺陷,包括检测大面积腐蚀缺陷和单个蜂窝芯内壁上的小腐蚀缺陷,主要工作是设计检测传感器,并编写算法对缺陷进行扫查识别和提取。论文通过查阅文献和实验选择了TMR磁传感器作为探头的接收装置,选择铁氧体作为探头磁芯。对于大面积腐蚀缺陷,设计并制作了传统圆柱形探头。实验结果表明圆柱形探头对大面积腐蚀缺陷具有检测能力,不同的探头参数会影响检测灵敏度的大小,并且检测浅层缺陷灵敏度高的探头与检测深层缺陷灵敏度高的探头参数不一致。对于小腐蚀缺陷,圆柱形探头检测灵敏度很低。论文设计了矩形探头、双激励斜角探头和U型铁氧体骨架探头。实验结果表明U型探头检测铝蜂窝小腐蚀缺陷的灵敏度最高。论文对U型探头的参数进行了优化。探头结构为将激励线圈绕在塑料骨架上,然后将骨架放置于U型铁氧体的两个端角处,TMR磁传感器处于探头正中间的接收位置。使用优化U型探头检测铝蜂窝小腐蚀缺陷,探头不能区分铝蒙皮蜂窝深度为8mm、10mm、12mm的小腐蚀缺陷,但是能分辨碳纤维蒙皮蜂窝深度为8mm、10mm、12mm的小腐蚀缺陷。论文分析了产生该现象的原因。论文对试件进行了扫查实验研究。实验发现当TMR传感器敏感方向垂直蜂窝内壁检测的差分信号最大,并且检测缺陷的灵敏度和扫查方向及路径有关。在扫查时差分信号会呈周期性变化。根据周期性被破坏的特点编写算法,可识别并提取小腐蚀缺陷信号。设计了八阵列并排式优化U型探头检测小腐蚀缺陷,使用时间切片法提取八个通道的差分信号特征值,组成特征矩阵,实现C扫描成像。论文最后总结了工作内容,并针对研究不足之处提出今后改进建议。