【摘 要】
:
缺陷的存在会降低构件使用性能,缩短服役寿命,因此对构件的缺陷检测尤为重要。激光超声除了具有传统超声的优点外,还可以进行非接触检测,便于实现自动化扫查,因此应用广泛。但是激光超声采用传统人工识别缺陷的方式,会引起缺陷的漏判错判,影响检测的准确性。为此,本文提出一种激光超声内部缺陷检测方法,并从检测信号中提取缺陷衍射回波信号,统计其信号特征,分析特征数据与缺陷参数的映射关系,实现缺陷的自动识别。具体研
【基金项目】
:
国家重点研发计划项目“超大构件复合制造过程的形性集成检测与评价技术”(项目编号:2018YFB1106503);
论文部分内容阅读
缺陷的存在会降低构件使用性能,缩短服役寿命,因此对构件的缺陷检测尤为重要。激光超声除了具有传统超声的优点外,还可以进行非接触检测,便于实现自动化扫查,因此应用广泛。但是激光超声采用传统人工识别缺陷的方式,会引起缺陷的漏判错判,影响检测的准确性。为此,本文提出一种激光超声内部缺陷检测方法,并从检测信号中提取缺陷衍射回波信号,统计其信号特征,分析特征数据与缺陷参数的映射关系,实现缺陷的自动识别。具体研究内容如下:提出激光超声缺陷衍射回波定位定量检测方法。在COMSOL仿真软件中建立激光超声内部缺陷检测模型,研究超声传播规律,建立回波信号计算模型,揭示激光超声缺陷衍射回波检测原理,并确定缺陷检测的扫查参数。开展激光超声检测不同参数内部缺陷的实验,证明了缺陷衍射回波法检测缺陷的可行性。提出基于总体经验模态分解的缺陷回波信号提取方法。根据仿真和实验结果,分析激光超声检测信号组成,区分缺陷回波信号和噪声信号,结合幅值和频率,在总体经验模态分解的基础上,确定分步和分组提取缺陷回波信号的方法。通过分解实验的检测信号,获得并选取信号分量,完成了缺陷回波信号的提取。建立识别缺陷衍射回波信号的BP神经网络模型。采集激光超声检测信号,通过缺陷回波信号提取方法,提取并统计衍射回波信号的时域和频域特征,分析其与缺陷参数的映射关系。结合数字平均法和主成分分析法降维处理特征数据,训练得到BP神经网络信号识别模型,实现了内部缺陷的定位定量识别。开发激光超声缺陷检测信号处理软件。根据激光超声缺陷衍射回波信号提取和识别方法,基于MATLAB的GUI开发信号处理软件,实现信号提取和缺陷识别。开展激光超声缺陷检测实验,采集检测信号,并利用信号处理软件识别缺陷,缺陷深度识别的相对误差在5%以内,缺陷大小识别的相对误差在10%以内。本文的研究工作及成果对激光超声的内部缺陷定位定量检测以及提取识别缺陷回波信号,具有一定的学术研究价值和工程应用意义。
其他文献
动力电池包作为纯电动汽车的储能装置和动力来源,直接地影响了整车续航里程。然而,受制于电芯材料技术的发展瓶颈,纯电动汽车要提高续航里程,就只能通过增加动力电池数量,在一方面增加了整车的整备质量,另一方面电池数量的增多也使得动力电池包内部零件变多,降低了生产装配效率。伴随着日益严苛的新能源汽车补贴标准及纯电动汽车市场规模扩大的需求,现有的动力电池包的结构设计和生产装配效率已无法满足行业需求。因此,研究
摆辗成形是一种先进的金属成形制造工艺,具有成形力小、材料利用率高、成形零部件性能好等优点,被广泛用于制造圆盘类、法兰类和齿轮类汽车关键零部件。摆辗成形装备在服役过程中产生较大的应力、弹性变形和振动,对汽车零部件摆辗成形精度和摆辗成形装备服役寿命具有重要影响。因此,迫切需要开展汽车关键零部件摆辗成形装备静力学与动力学研究。本文采用理论计算、有限元模拟和实验验证相结合的方法,开展6300k N摆辗成形
道路清扫车在城市清洁中起到重要作用,其清扫工作通常由驾驶员根据路面情况人为调节清扫机构档位。为保证清洁的高效性,通常选用高档位进行工作,因此会产生大量的不必要能源消耗。为减少能源浪费并简化驾驶员的操作流程,本文对车辆清扫机构进行智能化研究,利用单目相机代替驾驶员感知路面信息,通过结合传统图像分割算法与语义分割算法,实现对输入图像实现全种类垃圾的识别,并且根据垃圾信息输出清扫机构控制信号,最终实现节
车身结构件是担任承载和抵抗外物入侵的重要零部件,对汽车的正常行驶和驾驶员的安全有着非常重要的意义。因此,对作为车身结构件首选成形工艺的冲压工艺进行研究具有重要的科学意义和应用前景。目前,设计人员在进行工艺设计时很大程度是依靠自身的主观经验,这种主观的知识学习会因为个人的性格和习惯不同而导致学习结果参差不齐,而且漫长的过程也使得学习效率很难提高。在车身结构件的冲压工艺设计过程中,这些不标准和低效率的
有机-无机卤化物钙钛矿材料具有光吸收性能优越、缺陷密度低等优势,由其制备的钙钛矿太阳能电池已经成为了近几年光伏界的新宠。在十几年的发展时间里,其光电转换效率已经达到了25.5%,可以与目前主流的晶硅太阳能电池相媲美。然而,这是由旋涂法制备的小面积器件,无法大规模生产。因此,钙钛矿电池器件的放大制备是其商业化发展过程中的重要一环。自2015年刮涂法制备钙钛矿薄膜报道以来,这被认为是一种低成本、可放大
以根本性解决道路安全问题、提高交通效率为目的,自动驾驶相关技术已成为当前国际汽车领域的研究热点。精准、鲁棒的路径跟踪控制是实现复杂行驶环境下高安全、高可靠自动驾驶的前提和基础。车辆是一个非线性的复杂系统,行驶过程中又受到多变的驾驶环境带来的不确定性干扰,如何提高车辆在不同车速、路面附着条件下的路径跟踪性能,同时保证跟踪过程中车辆的稳定性是当前自动驾驶车辆路径跟踪控制的难点。针对上述难点,本研究提出
高精度定位是智能驾驶中承前启后的关键技术,随着人工智能、计算机技术和信息技术的快速发展与迭代,车路协同成为高精度定位的另一个研究热点。非结构化场景具有大量树木遮挡、环境特征零散杂乱且多为非结构化特征,缺乏标准道路信息等特点,无法良好地实现高精度定位,尤其在横向运动区域定位误差大。为了更好地解决该问题,采取车路协同定位方案,利用车载激光雷达、IMU和路侧双目摄像头,结合多传感器融合技术实现高精度定位
行人检测是自动驾驶汽车环境感知的主要任务之一,也是构建复杂交通环境下自动驾驶系统的核心关键技术之一。融合可见光图像和红外图像的多光谱行人检测系统在理论上能够实现多光谱信息的优势互补,显著提高全天候行人检测的鲁棒性和准确性,发展潜力巨大。然而,现有研究在多光谱行人特征的鲁棒表达方法和自适应融合机制等关键环节还不够深入,所构建的多光谱行人检测器在准确率、鲁棒性等方面仍存在较为明显的不足,难以满足复杂行
胶接是解决复合材料连接问题的主要方法,随着轻量化技术的不断发展,碳纤维增强复合材料(CFRP)在各领域有了广泛应用,尤其是汽车与航天航空领域,这对胶接技术提出了更高的要求。如何实现更充分的界面结合,提高胶接接头的质量,了解强化胶接的机理,在复合材料的胶接领域具有重要意义。针对这个问题,本文进行了超声强化CFRP胶接接头的工艺设计,研究了超声振动对CFRP胶接接头界面锚固的影响及机理,主要研究内容如
报废汽车车身破碎尾料中含有大量的铜、铝、不锈钢等高附加值金属料,需要对其进行分选后再利用。随着机器视觉技术的快速发展,破碎料自动化智能识别分选成为可能。在分选流程中,铜、铝、不锈钢三类金属特性相近分选难度最大,论文提出了一种金属破碎料三分类机器视觉分选方法,并开展了研究工作。制定了金属破碎料的分选方案。统计分析汽车车身金属破碎料的外观及结构特性,在机器视觉原理的基础上,设计由识别机构、拣选机构及控