一、汽轮机叶轮轮缘小脚周向裂纹的超声检测（论文文献综述）
张雷[1]（2019）在《基于纵波反射法的高压盘裂纹原位超声检测研究》文中研究说明压气机盘是航空发动机中最为关键的转动零件之一,其质量的好坏直接关乎发动机乃至飞机的飞行安全。某航空发动机在返厂大修分解检查时,多次在高压压气机三级盘轮缘配合齿转接R部位发现裂纹缺陷,裂纹是最危险的缺陷,其存在可能导致整个高压盘的爆裂,从而造成灾难性的后果。因此,如何能够在高压盘工作过程中出现裂纹时,尽早发现盘体的损伤区域,对于预防高压盘的断裂具有现实意义。一般来说,对于压气机盘的检测都是将其分解至单件状态后进行离位检测。然而,分解检查可能由于拆装不当造成二次损伤,另外,分解检查周期长,发动机的出勤率得不到保障,影响正常飞行训练。本文提出一种基于纵波反射法的超声检测技术,实现了高压盘轮缘配合齿转接R部位裂纹缺陷的原位检测。本文从高压盘裂纹缺陷的形貌特征和其在组件中的配合结构出发,结合超声检测的基本理论,确定了超声纵波反射法是研究的方向。并对相关的设备和仪器进行了介绍。为了后续试验研究能够顺利开展,设计制作了高压盘裂纹模拟样件。采用直探头纵波反射法对模拟样件开展了检测试验。确定该方法受缺陷两侧空气界面的影响,缺陷回波信号得不到有效识别,无法实现高压盘轮缘配合齿转接R部位裂纹缺陷的检测。分析计算了采用频率10MHz、焦距3in、焦点直径0.375in的点聚焦探头对高压盘进行聚焦检测的水距,并通过超声水浸法进行了验证。以此为基础设计制作了相应结构的探头辅助工装,使得高压盘轮缘配合齿转接R部位裂纹缺陷的接触式聚焦探头纵波反射法检测得以实现。采用接触式聚焦探头纵波反射法,开展了裂纹模拟样件的试验研究,确定了该方法对于高压盘轮缘配合齿转接R部位缺陷的检测能力和检测盲区。最后,采用接触式聚焦探头纵波反射法对高压盘实际故障件进行了试验验证,结果表明,该方法可检出实际故障件中的自然缺陷,并且组件状态与单件状态的检测结果一致,接触式聚焦探头纵波反射法可实现高压盘轮缘配合齿转接R部位裂纹缺陷的原位检测。
康文芳[2]（2019）在《基于微带天线传感器的金属裂纹无损检测技术研究》文中认为针对飞行器修补片结构的裂纹检测,在本文中提出了一种用于检测金属裂纹的微带天线传感器,传感器由耐高温、耐腐蚀、强硬度的氧化铝陶瓷和金属银浆料制作而成,因此该传感器可以应用到高腐蚀、高旋转、高载荷的恶劣环境下。传感器克服了传统无损检测技术的一些弊端,可以对金属裂纹在线实时跟踪检测。传感器不仅能够对裂纹的宽度进行精确的检测还可以判断金属裂纹扩展的方向,同时还能够检测到亚毫米的裂纹。在本文中基于微带天线结构设计了两款不同测试方式的传感器,其中设计的无线无源传感器具有小型、无线、快速、自激等优点,完全与未来智能传感和新型的无损检测技术相契合。本文的研究工作可以概括为:（1）对传统的金属裂纹无损检测技术的研究和总结,本文提出了一种新型的金属裂纹无损检测技术。（2）研究了微带天线结构组成,通过对微带天线传感器的辐射机理和传输方式的分析得出了传感器谐振频率和结构尺寸的计算公式,总结概括了微带天线传感器的馈电类型,最后提出了微带天线传感器的敏感机理。（3）设计了一款微带天线有线传感器,采用高频仿真软件HFSS对传感器的结构进行了仿真优化设计,对传感器的制作材料进行了深入研究,确定选用氧化铝陶瓷和金属银浆料作为传感器的制作材料,采用厚膜技术和丝网印刷工艺制作了传感器,搭建了有线传感器测试金属裂纹的平台,对传感器检测金属裂纹的能力进行了测试。（4）阐述了无线无源传感器测试金属裂纹的原理,搭建无线测试平台,从传感器辐射贴片的三个方向对传感器检测金属裂缝的能力进行了验证。
刘晓睿,徐宁,马龙[3]（2017）在《电厂汽轮机金属部件在役检查技术》文中提出随着无损检测技术的发展,除了常规超声、射线、磁粉、渗透等常规无损检测方法以外,相控阵超声、TOFD、阵列涡流等检测方法也开始应用在电厂汽轮机的检测中,这些新的检测方法和传统的检测方法相比拥有很多明显的优势,随着各电厂对检测要求的越来越高,这些新技术在电厂中的应用也越来越广泛,本文介绍了电厂汽轮机部件常用的检测方法,特别详细介绍了各类新技术在汽轮机检测中的应用。
靳世久,杨晓霞,陈世利,黄玉秋,郭薇[4]（2014）在《超声相控阵检测技术的发展及应用》文中研究指明超声相控阵是近年来发展起来的一门新的工业无损检测技术,通过对各阵元的有序激励可得到灵活的偏转及聚焦声束,联合线性扫查、扇形扫查、动态聚焦等独特的工作方式,使其比传统超声检测具有更快的检测速度与更高的灵敏度,成为目前无损检测领域的研究热点之一。介绍了超声相控阵的检测原理及特点,综述了其国内外发展及研究现状,总结了目前超声相控阵研究热点及发展趋势,最后以汽轮机叶轮轮缘裂纹的检测和焊缝的检测为例,介绍了超声相控阵在实际工程中的应用。
杨晓霞[5]（2014）在《超声相控阵汽车发动机内腔腐蚀检测关键技术研究》文中指出汽车再制造运动可以有效避免大量报废汽车及其发动机造成的环境污染及资源浪费。其中，发动机缸体内腔腐蚀缺陷的检测是发动机再制造中的关键问题，也是难题。超声相控阵以其检测速度快，声束灵活，灵敏度高，操作安全等优势，逐渐成为无损检测领域的研究热点。本文提出将超声相控阵应用于汽车发动机缸体内腔的腐蚀缺陷检测，并对检测的关键技术进行了研究。根据发动机缸体的自身特征，设计了超声相控阵对于发动机内腔腐蚀缺陷的检测方案。针对制定的方案，进行了相应的声场仿真，即对凹圆柱界面条件下线型平面超声相控阵的声场进行了仿真及分析。基于扩展多元高斯声束模型及射线声学理论,建立了线型平面超声相控阵在发动机缸体中的辐射声场仿真模型，继而仿真得出缸体中的辐射声场,证明了检测方案的可行性，并分析了阵元长度对不同内径发动机声束聚焦质量的影响，达到相控阵优化的目的。提出了缺陷定量分析的新方法。搭建了基于超声相控阵的缺陷信号获取系统，并对具有不同直径及锥角的蚀坑缺陷进行了A扫信号采集。根据超声信号特点提取了缺陷回波信号的小波包能量谱特征，小波包分形维特征，时域峰值特征以及一些常规信号特征，构造了蚀坑回波信号的特征向量。针对蚀坑特征识别构建了BP、RBF、GRNN三种类型的神经网络，均能得到较理想的定量结果，其中RBF神经网络模型较其他两种有更高的识别精度且用时较少，更适用于蚀坑缺陷的识别。使用遗传算法进行了特征优化，进一步提高了识别精度及效率。基于图像增强、图像分割、质心提取等图像处理技术，提出了发动机内腔C扫描图像的缺陷标记及定位算法，实现了蚀坑缺陷的自动标记并准确定位。提出了缺陷C扫描图像的校正算法，使检测结果圆柱面立体呈现，提高了检测结果的可视化程度。设计加工了发动机内腔机械扫查装置，进行了实际发动机缸体内腔的检测实验。为研制适用性更强的发动机超声相控阵检测系统，提出了检测系统的硬件框架，针对检测系统成像过程中全通道高频采集带来的存储、传输数据量大的问题，进行了压缩传感理论在超声相控阵发动机缸体内腔腐蚀检测系统中的应用研究。对单阵元接收到的回波信号进行了压缩传感，分别应用了离散傅里叶，离散余弦和小波三种确定性稀疏变换，使用较少的采样点重构出了高分辨率信号，且对稀疏度进行分析比较得出缺陷回波信号的bior3.7小波四层分解系数具有最佳的稀疏性，重构误差最低。根据超声相控阵的成像方法，得到了压缩传感下的腐蚀缺陷B扫描图像，具有较高的图像重构精度，为降低发动机内腔检测系统复杂度及硬件要求提出了新的思路并奠定了基础。
CR Bird,D Denby,B Leigh,JG Rothwell,李茹[6]（1994）在《超声波技术早期探测汽轮发电机裂纹的新方法》文中研究指明 本文概括了近几年来超声波技术探测装置对汽轮发电机旋转部件在役时产生裂纹的探伤,详细描述了采用的三种探伤方法.这些方法都是针对检测交流发电机磁极、线槽齿、汽轮机轮盘孔和固定叶片的T型槽等易出现裂纹的部位.目的是要以最快的装配和拆卸时间,得出最早的合理的探测结果.
郑双武[7]（1993）在《汽轮机叶轮轮缘小脚周向裂纹的超声检测》文中指出 1 问题的提出目前,国内很多汽轮机叶片采用 T 型叶根的结构。在叶轮轮缘开有相应的反 T 型叶根槽,槽口外缘留有6mm×4.5mm、8mm×4.5mm 和12mm×4.5mm 的轮缘小脚。由于设计和装配上的原因,不少机组的叶片在运行中产生剧烈振动,导致轮缘小脚产生周向裂纹。图1为鲤鱼江电厂8#机第21级轮缘小脚周向裂纹的分
二、汽轮机叶轮轮缘小脚周向裂纹的超声检测（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、汽轮机叶轮轮缘小脚周向裂纹的超声检测（论文提纲范文）
（1）基于纵波反射法的高压盘裂纹原位超声检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 选题背景及意义 |
| 1.2 超声检测发展概述 |
| 1.2.1 超声检测新技术 |
| 1.2.2 超声检测理论的研究 |
| 1.2.3 超声检测仪器的研究 |
| 1.3 盘类零件超声检测发展概况 |
| 1.4 航空原位检测技术的研究现状 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 2 高压盘原位检测方法的确定 |
| 2.1 超声检测理论基础 |
| 2.1.1 超声检测原理 |
| 2.1.2 描述超声波的基本物理量 |
| 2.1.3 超声场的特征值 |
| 2.1.4 超声信号的显示方式 |
| 2.2 检测方法的确定 |
| 2.2.1 高压盘故障件缺陷分析 |
| 2.2.2 高压盘原位检测结构分析 |
| 2.3 检测设备的确定 |
| 2.3.1 超声检测系统 |
| 2.3.2 检测探头 |
| 2.3.3 耦合剂 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 纵波反射法超声检测研究 |
| 3.1 纵波反射法检测原理 |
| 3.2 超声检测面的选择 |
| 3.3 高压盘裂纹模拟样件的设计制作 |
| 3.4 直探头纵波反射法检测试验 |
| 3.5 聚焦探头纵波反射法检测试验 |
| 3.5.1 接触式聚焦探头纵波反射法实现原理 |
| 3.5.2 检测水距分析计算 |
| 3.5.3 检测水距的验证 |
| 3.5.4 接触式聚焦探头工装的设计制作 |
| 3.5.5 高压盘裂纹模拟样件的检测试验 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 高压盘实际故障件检测验证 |
| 4.1 单件状态故障盘检测试验 |
| 4.2 组件状态故障盘原位检测试验 |
| 4.3 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 附录A 论文公式字母表 |
| 致谢 |
（2）基于微带天线传感器的金属裂纹无损检测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 金属裂纹无损检测技的概述 |
| 1.4 金属裂纹无损检测技术的国内外研究现状 |
| 1.5 论文主要研究内容 |
| 1.6 论文创新点 |
| 第二章 微带天线传感器的理论研究 |
| 2.1 微带天线传感器的辐射机理 |
| 2.2 微带天线传感器的分析方法 |
| 2.3 微带天线传感器的馈电 |
| 2.3.1 微带线馈电 |
| 2.3.2 同轴线馈电 |
| 2.3.3 电磁的耦合馈电 |
| 2.4 微带天线传感器的原理 |
| 2.4.1 有线微带天线传感器的原理 |
| 2.4.2 无线无源微带天线传感器的原理 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 检测金属裂纹的有线微带天线传感器的设计与测试 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 微带天线传感器检测金属裂纹的原理 |
| 3.3 微带天线传感器制备材料的研究 |
| 3.3.1 基底材料的研究 |
| 3.3.2 金属浆料的研究 |
| 3.4 微带天线传感器物理尺寸的计算 |
| 3.5 有线微带天线传感器的仿真设计 |
| 3.6 有线微带天线传感器的加工 |
| 3.6.1 厚膜加工工艺 |
| 3.6.2 丝网印刷工艺 |
| 3.6.3 有线微带天线传感器的制备流程 |
| 3.7 测试平台的搭建与测试结果分析 |
| 3.7.1 有线微带天线传感器测试平台的搭建 |
| 3.7.2 测试结果与分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 检测金属裂纹的无线无源微带天线传感器的设计与测试 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 无线无源微带天线传感器检测金属裂纹的原理 |
| 4.3 无线无源微带天线传感器的设计与制作 |
| 4.3.1 无线无源微带天线传感器的尺寸的估算 |
| 4.3.2 无线无源微带天线传感器结构的优化 |
| 4.4 无线无源微带天线传感器的制备过程 |
| 4.5 无线无源微带天线传感器测试平台的搭建 |
| 4.6 测试结果与分析 |
| 4.6.1 水平裂纹的检测 |
| 4.6.2 垂直裂纹的检测 |
| 4.6.3 斜裂纹的检测 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结 |
| 5.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（3）电厂汽轮机金属部件在役检查技术（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 红套转子叶轮的检测 |
| 2 焊接转子的检测 |
| 3 汽轮机动叶片的检测 |
| 4 转子中心孔的相控阵检测 |
| 5 轴瓦复合层检测 |
| 6 发电机转子护环的检测 |
| 7 叶轮槽的检测 |
| 8 围带连接片检测 |
| 9 主汽门、调节汽门弹簧检测 |
| 1 0 螺栓的检测 |
| 1 1 轮毂销钉孔的检测 |
（4）超声相控阵检测技术的发展及应用（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 超声相控阵检测 |
| 2.1 超声相控阵换能器 |
| 2.2 超声相控阵检测的特点 |
| 2.2.1 线性扫查 |
| 2.2.2 扇形扫查 |
| 2.2.3 动态聚焦 |
| 3 超声相控阵的国内外发展及研究现状 |
| 4 超声相控阵研究热点及发展趋势 |
| 4.1 相控阵声场仿真 |
| 4.2 全矩阵捕捉 |
| 4.3 缺陷识别 |
| 4.4 稀疏阵列 |
| 5 工程应用实例 |
| 5.1 汽轮机叶轮轮缘裂纹的检测 |
| 5.2 焊缝的检测 |
| 6 结论 |
（5）超声相控阵汽车发动机内腔腐蚀检测关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 汽车发动机应用现状及存在的问题 |
| 1.1.1 汽车发动机应用现状 |
| 1.1.2 面临的问题 |
| 1.2 发动机缸体内腔腐蚀防检现状 |
| 1.3 常用的工业无损检测方法 |
| 1.4 超声无损检测技术 |
| 1.4.1 超声无损检测技术简史 |
| 1.4.2 超声无损检测新方法 |
| 1.5 超声相控阵无损检测技术 |
| 1.5.1 超声相控阵换能器 |
| 1.5.2 超声相控阵检测的特点 |
| 1.5.3 超声相控阵用于发动机缸体内腔腐蚀检测的优势 |
| 1.5.4 超声相控阵检测的历史发展及研究现状 |
| 1.5.5 超声相控阵检测的发展趋势 |
| 1.6 本课题的研究意义与主要内容 |
| 第二章 超声相控阵发动机内腔检测声场仿真及优化 |
| 2.1 发动机内腔腐蚀缺陷检测方案设计 |
| 2.1.1 检测方式 |
| 2.1.2 曲面耦合方式 |
| 2.1.3 扫查方式 |
| 2.2 超声相控阵发动机检测声场仿真模型 |
| 2.2.1 界面条件的分析及简化 |
| 2.2.2 单高斯声束在发动机缸体中的传播 |
| 2.2.3 单阵元在发动机缸体中的辐射声场 |
| 2.2.4 超声相控阵在发动机缸体中的辐射声场 |
| 2.3 声场仿真及相控阵优化 |
| 2.3.1 声场仿真结果及分析 |
| 2.3.2 相控阵优化 |
| 2.4 小结 |
| 第三章 发动机内腔腐蚀缺陷定量分析 |
| 3.1 缺陷信号获取系统 |
| 3.2 缺陷信号的特征提取 |
| 3.2.1 小波包能量谱特征提取 |
| 3.2.2 分形特征提取 |
| 3.2.3 时域峰值特征提取 |
| 3.2.4 一些常规特征的提取 |
| 3.2.5 特征向量的构建 |
| 3.3 基于人工神经网络的蚀坑定量分析 |
| 3.3.1 BP 神经网络评估模型 |
| 3.3.2 RBF 神经网络评估模型 |
| 3.3.3 GRNN 评估模型 |
| 3.3.4 定量结果分析 |
| 3.4 基于遗传算法的特征优化 |
| 3.4.1 遗传算法的基本原理 |
| 3.4.2 遗传算法优化蚀坑缺陷特征 |
| 3.4.3 特征优化结果 |
| 3.5 小结 |
| 第四章 发动机内腔缺陷 C 扫描成像及相关处理方法研究 |
| 4.1 C 扫描编码 |
| 4.1.1 时间编码 |
| 4.1.2 编码器编码 |
| 4.2 C 扫描图像的缺陷标记及定位 |
| 4.2.1 缺陷标记 |
| 4.2.2 缺陷定位 |
| 4.3 C 扫描图像的校正 |
| 4.3.1 映射函数关系推导 |
| 4.3.2 透视变换 |
| 4.4 发动机内腔机械扫查装置设计及实验 |
| 4.4.1 机械扫查装置结构 |
| 4.4.2 汽车发动机内腔检测实验 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 压缩传感在超声相控阵发动机检测系统中的应用研究 |
| 5.1 发动机内腔超声相控阵检测系统 |
| 5.2 压缩传感原理 |
| 5.2.1 信号的稀疏表示 |
| 5.2.2 测量矩阵 |
| 5.2.3 重构算法 |
| 5.3 单阵元接收回波的压缩传感 |
| 5.3.1 缺陷回波信号稀疏变换域的选择 |
| 5.3.2 小波基及分解层数的选择 |
| 5.3.3 超声回波信号重构 |
| 5.4 压缩传感下的发动机内腔缺陷图像 |
| 5.4.1 相控阵超声成像 |
| 5.4.2 压缩传感下的缺陷 B 扫图像 |
| 5.5 小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 进一步工作 |
| 参考文献 |
| 发表论文和科研情况说明 |
| 致谢 |
四、汽轮机叶轮轮缘小脚周向裂纹的超声检测（论文参考文献）
- [1]基于纵波反射法的高压盘裂纹原位超声检测研究[D]. 张雷. 大连理工大学, 2019(08)
- [2]基于微带天线传感器的金属裂纹无损检测技术研究[D]. 康文芳. 中北大学, 2019(09)
- [3]电厂汽轮机金属部件在役检查技术[J]. 刘晓睿,徐宁,马龙. 电子测试, 2017(15)
- [4]超声相控阵检测技术的发展及应用[J]. 靳世久,杨晓霞,陈世利,黄玉秋,郭薇. 电子测量与仪器学报, 2014(09)
- [5]超声相控阵汽车发动机内腔腐蚀检测关键技术研究[D]. 杨晓霞. 天津大学, 2014(11)
- [6]超声波技术早期探测汽轮发电机裂纹的新方法[J]. CR Bird,D Denby,B Leigh,JG Rothwell,李茹. 内蒙古电力, 1994(01)
- [7]汽轮机叶轮轮缘小脚周向裂纹的超声检测[J]. 郑双武. 无损检测, 1993(01)