金属蜂窝压坑结合质量无损检测方法研究

金属蜂窝压坑结合质量无损检测方法研究

一、金属蜂窝压坑处胶接质量无损检测方法研究(论文文献综述)

詹绍正,王丹,宁宁[1](2021)在《航空复合材料结构无损检测对比试块的研制》文中进行了进一步梳理分析了航空复合材料结构常见的分层、脱黏、冲击、积水、开裂等5类损伤的特性,研究了各类损伤的人工模拟方法,详细阐述了航空复合材料结构无损检测对比试块的设计要求、制作工艺流程、测试评价项目、测试方法、合格标准以及标识的编号规则,为飞机复合材料结构无损检测对比试块的研制提供指导。

李东来[2](2021)在《复合材料夹层结构中后装衬套的结构设计与工艺研究》文中提出随着我国新一代载人、登月及重型运载火箭的前期论证和预研的深入开展,大型复合材料夹层结构的设计理念进一步向高刚度、轻质化、功能化的集成式结构设计制造理念转变。如运载火箭结构系统为了实现内部空间的高效利用,需要在夹层结构中设计大量的安装孔位,传统的复合材料夹层结构安装形式很难兼顾承载能力、可设计性能强等综合方面的技术要求,因此本文通过提出复合材料夹层结构中后装碳纤维承力衬套的结构设计,并对碳纤维承力衬套以及复合材料夹层结构进行工艺研究,实现夹层结构后装承力衬套的承载能力大、可设计性强的后装工艺验证方法,用以满足未来重要型号结构减重和灵活设计的技术需求。本文主要从以下三个方面进行研究。(1)通过对碳纤维承力衬套的结构设计,研究复合材料夹层结构中的安装形式,确定承力衬套的两种基本形式,对承力衬套使用减重情况的对比。另外从原材料选择、铺层设计、工装设计、成型工艺多方面进行细化,最终确定碳纤维承力衬套的工艺研究方案。最终选用热收缩袋成型工艺,获得的碳纤维承力衬套具有工艺成本低,表面质量平整等特点;研究从纤维体积含量和压缩性能对比,实现制备性能优异的碳纤维承力衬套。(2)开展对碳面板铝蜂窝和铝面板铝蜂窝两种夹层结构的成型工艺研究,通过对碳面板的铺层设计以及无损检测、拉、压、弯、剪性能测试,铝蜂窝高质量拉伸工艺,并对两种夹层结构制定合理的工艺流程,采用平压和剪切测试,确定了两种夹层结构的性能满足后装试验要求,实现了复合材料夹层结构的高质量成型。(3)基于碳纤维承力衬套和复合材料夹层结构的成型研究,通过开发蜂窝夹层结构中的后装承力衬套的安装方法,验证了从材料选取、结构设计和定位工装、金属螺纹件、胶黏剂选型和后装成型的可行性,后装工艺验证从多角度分析,首先从不同结构胶粘剂使用性能分析,进而对两种夹层结构在不同金属螺纹孔状态下的拉脱性能测试,最后对安装完成的通孔和盲孔形式进行抗压性能研究。通过碳纤维承力衬套的安装保证了拉脱承载能力,并且两种蜂窝结构的后装形式增强了抗压性能,同时减重分析也实现了轻量化的研究目标。为航天复合材料夹层结构部件研制任务打下坚实的基础。

商磊[3](2021)在《通孔钛合金蜂窝板高温力学性能及平压理论研究》文中认为在航空航天应用中,蜂窝板可以在蜂壁上穿孔,以平衡蜂窝板内部压力和外部气体压力,并提供热流通道。本文仅对L向蜂壁开孔,以减少开孔数量并便于加工,研究蜂窝芯开孔对蜂窝板力学性能的影响。采用高温钎焊的方法制备了通孔TC4钛合金蜂窝板。采用扫描电镜和能谱仪分析了钎焊接头的钎焊质量和元素分布。相比于面板与钎料之间的相互作用,蜂窝芯与钎料之间的扩散和反应更强。通过平压和三点弯曲试验,研究了通孔蜂窝板和闭孔蜂窝板在20℃、160℃、300℃和440℃下的平压和弯曲性能。随着温度的升高,蜂窝板的平压性能和弯曲性能均下降。通孔蜂窝板与闭孔蜂窝板平压性能相似,蜂壁开孔较小时对蜂窝板的平压性能没有负面影响。在相同温度下,蜂窝板L向的抗弯强度大于W向。通过扫描电镜观察试件三点弯曲断口形貌表明,面板、芯子和钎焊区分别为韧性断裂、准解理断裂和解理断裂。钎焊后的蜂壁与原始性能相比,压缩强度仅下降0.7%,而压缩模量下降了5.32倍。热暴露后的通孔蜂窝板平压性能优于闭孔蜂窝板。闭孔蜂窝板由于真空负压作用,在高温下产生了更为明显的塑性变形,从而在平压试验中更容易失稳,性能下降更为明显。试件热暴露后退化的力学性能不能恢复。试件在400℃、500℃和600℃高温环境下热暴露后,平压性能小幅下降,破坏模式均为蜂窝芯塑性屈曲。试件经700℃高温热暴露后,平压性能退化明显,闭孔蜂窝板热暴露达到6小时后失效模式变为蜂窝芯相邻蜂壁开裂,通孔蜂窝板热暴露9小时后失效模式变为蜂窝芯蜂壁断裂。在800℃高温热暴露3小时后,试件直接破坏。蜂窝芯开孔并未对试件热冲击后的平压性能产生影响。随着热冲击次数的增加,平压性能不断下降。与原始的试样相比,热冲击前10次对结构性能的影响高于后面20次热冲击的影响。通过平压试验研究了蜂壁开孔尺寸、开孔位置、开孔数量对蜂窝板平压性能的影响。孔径较小时没有造成结构平压性能下降,随着穿孔直径的增大,对结构平压性能影响加速增大;在L向蜂壁中心开孔的平压性能最好,越靠近上下面板开孔,结构的平压性能越差,在顶端开孔的试件强度小于在底端开孔的试件强度;在L向蜂壁开多个孔,结构平压性能受开孔位置影响最大,同时开孔数量越多对其稳定性影响越大。通过有限元分析发现,通孔蜂窝板的平压强度,随蜂窝芯蜂壁厚度的增加成生线性增加;随着芯子高度的增加,通孔蜂窝板的平压强度逐渐趋于稳定;通孔蜂窝板开不同形状孔后的平压强度,圆形孔略好于开方型孔,明显优于开三角孔。W向开孔的通孔蜂窝板平压强度明显高于L向开孔的通孔蜂窝板。开孔的蜂壁会对相邻的蜂壁产生影响,开孔距离越远,平压性能和剪切性能越好。给出了通孔蜂窝板密度公式和屈曲解析表达式。分别给出了L向蜂壁开孔、W向蜂壁开孔和不同角度通孔蜂窝板的弹性、塑性屈曲解析表达式。对比了塑性屈曲理论值与试验值,并进行了误差分析。根据渐进均匀化有限元方法,编写预测通孔蜂窝板宏观等效性能的计算程序。对比计算值和试验值,当孔径未超过2mm(孔径蜂壁宽比未超0.62)时,计算值与试验值十分相近。对不同蜂窝芯几何参数的通孔蜂窝板的平压模量进行等效计算,通孔蜂窝板的随着蜂壁厚度的增加,等效平压模量成线性增加;随着蜂窝芯高度增加,通孔蜂窝板平压模量逐渐增加,但增长速度逐渐变小;蜂壁夹角由15°增加大60°,平压模量不断减速下降并达到最小值,随着蜂壁夹角继续增加到90°,平压模量逐渐增加。

朱玉玉[4](2020)在《基于锁相热成像的多层异种金属结构无损检测技术研究》文中研究表明多层异种金属粘接结构具有比强度高、抗疲劳优点,在航空和核工业领域应用广泛。然而,其在制造、装配和服役阶段,受生产工艺、环境、疲劳加载等因素的影响,在层板间粘接处和板材内部会产生脱粘、欠胶、裂纹等缺陷,会导致结构的热力和机械特性发生改变,进而影响结构的可靠性和安全性。采用无损检测技术可以在不损害被测对象性能的前提下对其进行检测,并根据检测结果评价被测对象的完整性、可靠性和安全性。然而,由于其结构的特殊性,传统的无损检测方法,如电涡流、超声、X射线等对具有一定厚度的多层异种金属粘接结构的缺陷检测存在诸多局限性。因此,多层异种金属粘接结构各部位缺陷的精确高效检测、识别、量化对无损检测技术提出了巨大挑战。近年来,基于红外热成像的多种无损检测新技术因其具有单次检测面积大、检测速度快、非接触、无污染、成像直观等优点,在缺陷检测、失效分析、寿命预测等方面得到广泛的重视。为满足多层异种金属粘接结构缺陷无损、快速、准确的检测需求,本文将光激励和涡流锁相热成像检测技术应用于多层异种金属结构的缺陷检测,开展相关理论研究、仿真分析、系统构建、算法处理及关键技术攻关,旨在为多层异种金属粘接结构的缺陷检测提供新方法和参考。本文的主要研究内容和创新点如下:1)创新性地将涡流和光激励锁相热成像两种检测方法应用于多层异种金属粘接结构的缺陷检测。研究涡流和光激励锁相热成像检测方法的基本理论、热成像原理,深入理解产生影响检测结果的机理和解决途径;依据麦克斯韦方程组进行详细的理论推导,得到涡流锁相热成像系统电磁场控制方程,结合时空域热传导方程,建立电磁-热多物理场耦合关系;分析热扩散、集肤深度对缺陷检测深度的影响,比较涡流锁相热成像和光激励锁相热成像系统的应用特点,并提出数据融合的方法。2)针对多层异种金属粘接结构特点,研究多层介质的热传导过程,建立温度场分布模型,并通过有限元仿真分析激励参数、缺陷位置、缺陷大小对检测效果的影响规律,为检测参数的优化提供依据;制作模拟缺陷试件,分别通过涡流和光激励锁相热成像方法进行实验研究,验证检测方法的有效性;研究锁相热成像图像序列的预处理和特征提取算法,分析对比不同算法对提高缺陷检测灵敏度的效果。3)为了构建光激励和涡流锁相热成像检测系统,本文对国内外学者很少涉及的激励源展开深入研究,在充分调研和分析锁相热成像系统对激励电源相关电参数和功能需求的基础上,首先,创新性地提出一种新颖的适用于光激励红外热成像的多模态激励电源的设计方案,并阐述其电路拓扑、工作原理、设计过程、有效性实验验证。接着,对多模态激励电源的关键技术进行研究,创新性地提出一种能够抑制耦合噪声的多电平门极驱动电路,并阐述了该驱动电路的工作原理、参数计算和实验验证。最后,针对涡流锁相热成像负载为感性负载的特点,提出一种适用于涡流锁相热成像的线性激励电源设计方案。本文提出的多模态激励电源方案及其关键技术不仅能应用于锁相热成像系统,也适用于其他模式的热成像系统,对于热成像系统的自动化设计、便携化设计及其他特殊应用场景的定制化设计具有参考意义,有良好的经济价值和社会价值。上述研究将有助于解决多层异种金属粘接结构在制造、装配和服役阶段的无损、快速、准确检测问题,有助于红外热成像检测技术的推广和应用。

潘松[5](2019)在《边缘闭合复合材料蜂窝壁板损伤及挖补修理研究》文中研究表明复合材料蜂窝壁板是提高结构的抗弯比刚度最有效的结构形式之一,接头处经过斜削或闭合处理的蜂窝壁板更是广泛应用于航空结构中。但是复合材料蜂窝壁板在制造和维护的过程中,不可避免会产生裂纹、脱胶和分层等缺陷,导致结构承载能力下降。因此,对边缘闭合复合材料蜂窝壁板进行强度分析、损伤评估和修理研究具有重要意义。本文的主要工作如下:(1)编写了包含蜂窝芯等效刚度、Besant准则和直接刚度折减方案的渐进损伤UMAT子程序。通过蜂窝板压/剪算例的有限元计算结果与文献试验结果的对比,验证了该子程序能较好地预测压/剪工况下蜂窝板的极限强度和失效机理。(2)建立了无缺陷和含面/芯脱粘缺陷边缘闭合蜂窝壁板有限元模型,分析压缩载荷和剪切作用下不同脱粘缺陷尺寸对屈曲载荷和屈曲模式影响。根据分析结果选取了40mm和80mm作为典型脱粘缺陷尺寸。(3)开展了无缺陷蜂窝板压缩和剪切试验以及含典型预制缺陷蜂窝板的压缩试验。试验结果与仿真结果基本一致,验证了所建立的分析模型可靠性。(4)建立了蜂窝壁板阶梯挖补修理的有限元模型,进行了边缘闭合复合材料蜂窝壁板修理结构的剪切极限强度预测和损伤扩展分析,修补后基本恢复了无损结构的极限强度,验证了修理方法的有效性。并分析了补片搭接宽度和附加层补片直径对恢复强度的影响。

马超[6](2018)在《基于缺陷共振的夹层结构远面板缺陷识别》文中研究指明复合材料夹层结构具有比模量高、比强度高等优点,因此在飞机、舰艇等大型军事设备中得到了广泛应用。然而夹层结构在制造、运输、服役过程中容易受到振动、冲击、腐蚀等因素影响,从而引发分层、裂纹、脱粘等损伤。虽然针对复合材料夹层结构损伤的无损检测方法已有较多研究,但由于夹芯具有较高的隔热与隔声性,对夹层结构深层缺陷(比如远面板缺陷)的识别仍然存在着挑战。国际上最近提出的基于局部缺陷共振的无损检测方法理论上能以较低的功率激发出缺陷的非线性振动特征,从而为缺陷的识别提供辨识特征,为复合材料夹层结构远面板缺陷识别研究提供了新思路。本文研究基于局部缺陷共振的复合材料夹层结构远面板缺陷检测方法,主要研究内容如下:1.通过解析法和有限元法分析夹层结构缺陷处局部共振频率,对比这两种方法所得到的共振频率差异,并为后续实验的激励频率选择提供参考。2.以含盲孔铝板和带有分层损伤的玻璃纤维复合材料板作为试样,构建基于局部缺陷共振的无损检测实验系统,为下一步复合材料夹层板远面板缺陷识别研究提供可靠的实验平台。3.以轻木芯夹层板、芳纶蜂窝芯夹层板作为试样,预制面芯脱粘缺陷,脱粘缺陷大小包括30×30mm2和20×20mm2,实验测量试样局部缺陷共振频率以及相应的非线性振动特征,探索局部缺陷共振法对复合材料夹层板远面板面芯脱粘缺陷识别的可行性。4.采用冲击法制造芳纶蜂窝芯夹层板的面板损伤,实验测量其局部缺陷共振频率以及带来的相应非线性谐波特征,并对比分析远面板激励与近面板激励引起的非线性振动特征的区别,探索局部缺陷共振法对复合材料夹层板远面板分层缺陷识别的可行性。5.研究基于宽带扫频激励识别复合材料夹层板远面板缺陷的方法,相对于采用局部缺陷共振频率进行激励,宽带扫频激励方法更易在工程实际中实现自动化检测。

赵晶晶[7](2018)在《航天器典型结构中导波传播机理及损伤定位识别研究》文中认为近年来,基于导波的结构健康监测技术已成为工程界及学术界研究的重点之一。通过实时监测,结构健康监测技术能够提供可靠的损伤信息、预测损伤的产生和发展,并对工程结构的健康性进行实时评估。随着制造工艺的发展,为了减轻重量,提高结构性能,航天器中的典型结构更多地采用了轻质的复合材料及变厚度板结构。因此,针对蜂窝板和变厚度板结构中的导波的传播特性研究及基于导波的结构健康监测技术研究已经成为结构损伤检测的当务之急。本文首先综述了基于导波技术的结构健康监测研究的国内外研究现状以及针对导波技术的理论分析方法,总结了导波与不同形式的损伤的作用效果及压电晶片与结构的耦合作用原理,介绍了导波信号处理技术和结构损伤识别方法的研究成果及进展。在此基础上,以变厚度板结构和铝制蜂窝板结构作为研究对象,着重阐述了基于导波的的损伤识别技术在航天器典型结构中的应用,研究了导波在结构中的传播特性及上述两种结构中典型损伤的检测方法。以Rayleigh-Lamb频散方程为基础,本文系统阐述了薄板结构中兰姆波(Lamb wave)的基础理论和频散特性;采用数值仿真方法,建立了结构中导波传播的有限元模型,分析了有限元理论中算法的稳定性及相关参数的设定问题;以压电材料的特性为基础,建立了压电陶瓷晶片的有限元模型,并根据损伤类型的不同,提出了多种损伤的有限元模拟建模方式。随后对本文所涉及的实验系统及实验装置进行了介绍,并对实验中使用的激励参数的选择进行了详细分析,同时介绍了实验信号的一般处理方法。为减弱结构边界反射波对信号处理造成的特征信息提取的困难,本文引入了Caughey吸收层吸收边界的设置。比较了均匀阻尼系数的吸收边界及渐变递增阻尼系数吸收边界的吸收效果,提出了针对导波的吸收边界的合理设置方式。并进一步对吸收边界的层数、阻尼系数的变化率及吸收边界长度等因素进行了讨论,建立了有效、合理的参数选择原则,实现对各向同性材料的吸收边界的最优化设置,为实际结构中吸收边界的设置提供了参考依据。以铝合金梁结构为例,设置了优化设计的吸收边界模型,实现了对边界反射波的吸收,有效降低了信号处理的难度,成功识别出梁结构中的裂纹损伤。本文研究了基于结构权函数的概率损伤检测重建算法,尤其针对尺寸有限且不适宜设置吸收边界的变厚度板结构件,充分考虑了结构厚度变化对导波传播特性的影响。分别采用梯形截面板、斜面板作为变厚度板的代表,采用有限元研究方法,对比了基于线性椭圆权函数及结构权函数的概率损伤重建算法的损伤识别精度,证明了基于结构权函数的概率损伤重建算法更适用于变厚度板结构中的损伤识别定位。通过实验方法对斜面板中的通孔损伤进行了损伤检测及定位分析,验证了数值分析结果的正确性,证明了基于结构权函数的概率损伤识别算法应用于斜面板损伤定位的准确性和有效性。为完善蜂窝板中的导波传播机理研究,采用激光测振仪采集了铝板和铝制蜂窝板中的导波波场信息。对铝板中波场的时域信息进行提取和处理,绘制出导波在铝板中传播的特性曲线。随后,利用频散方程获得了导波在铝板中传播对应的群速度和相速度值。通过对比实验值与理论值,结果表明,两者一致性较高,证明了从实验信号中提取频散曲线的信号处理方式的可行性。在此基础上,将该处理方法拓展应用到蜂窝板中波场信号的处理,提取时域信息,从而揭示出蜂窝板结构中的导波传播特性。结果表明,在低频区域(55kHz220kHz)中,蜂窝板中的导波群速度、相速度频散特性与其蒙皮中导波传播特性接近。因此在此频率区域中,为简化处理,可以采用蒙皮代替蜂窝板进行研究。根据蜂窝板的结构特征,分析了蜂窝板中漏导波的产生机理,并讨论了脱胶损伤对漏兰姆现象产生的影响,并以此作为损伤特征,实现了蜂窝板中的脱胶损伤检测。由于蜂窝板结构的复杂性,导波在传播中形成了结构-导波相互作用现象,该现象可以作为特征属性,区分多孔质材料和均匀材料。本文重点研究了蜂窝板结构中结构-导波相互作用的特性及机理,建立了激励频率与蜂窝结构模态频率之间的关系。以结构-导波相互作用为特征,提出了蜂窝板中脱胶损伤的检测方法。在胶合完好的蜂窝板中,结构-导波相互作用显着,形成与内部蜂窝芯材相对应的规律性图样;在脱胶区域,不产生结构-导波相互作用,导波的传播与各向同性材料一致。通过对激励频率与结构-导波相互作用关系的分析,建立了最优化的损伤检测频率的选择原则:即检测激励频率略高于蜂窝结构六边形蒙皮的一阶模态频率。利用实验,重建了导波在蜂窝板中的传播过程,验证了结构-导波相互作用与激励频率的关系,并对蜂窝板中的脱胶损伤进行了识别,实验结果证明了以结构-导波相互作用作为损伤特征对蜂窝板中脱胶损伤检测的可行性和有效性。本文研究了变厚度板、蜂窝板等航天器典型结构中的导波传播机理,建立了其中典型损伤的识别检测方法,拓展了基于导波的结构健康检测技术的适用范围,拓展了损伤识别技术的应用范围,为该技术在工程中的实际应用提供了重要的理论依据及实验技术积累。

刘莹[8](2016)在《非金属复合材料阵列化阻抗测量系统设计》文中进行了进一步梳理多种新型、先进的非金属复合材料已被广泛应用于航空航天、汽车、电子电气、建筑、健身器材等领域,然而,受环境、原材料、疲劳累积、撞击、腐蚀等物理化学因素的影响,复合材料极易产生缺陷。声阻法是应用较为广泛的一种非金属复合材料无损检测方法,但利用现有的单探头声阻检测仪进行复合材料检测时,需不断地移动探头进行逐点检测、检测效率较低、不适于复合材料大构件的检测,因此,极需要设计一种高效、便捷、适用性强的非金属复合材料检测系统。本文在对国内外相关技术进行了充分研究的基础上,基于波传播法声阻抗测量原理,研发了一套非金属复合材料阵列化阻抗测量系统。系统由电磁式激震-捡振器阵列、激励信号发生器、激励信号调理电路、多路阵列控制开关、信号采集、接收信号调理电路、供电电源等硬件系统和基于LabVIEW平台的系统控制和信号分析处理软件系统组成,其中系统控制软件包括激励信号生成控制、阵列开关控制、信号采集控制等模块;信号分析处理软件包括FIR与IIR数字滤波器、中值滤波器、小波阈值去噪、改进的CEEMD阈值降噪、相关分析时延估计、CEEMD分解时延估计、幅值和频率分析及S变换时频分析等。系统具有一发单收和一发多收选择功能。工作于一发单收模式时,采用单点激励,单点接收;一发多收模式时,可单点激励,多点接收,激励与接收模式通过软件系统柔性设置。系统基于被测物体内部结构不同,产生的力阻抗不同,从而导致材料声阻抗特性发生变化的检测原理,采用单模或多模方式激励被测件并获取经过被测件传递后的多路响应信号,通过分析阵列激励与响应信号,实现对复合材料内部性能的检查。最后,本文对系统的激震性能、捡振性能、工作模式柔性控制功能的可靠性和稳定性进行了测试和分析,并将该系统应用于复合板的缺陷检测试验:1)对于无损伤标准板,利用本系统对该板进行正弦扫频激励,使用多个捡振器接收板的振动响应,分析了该板的频响特性随检测距离的变化规律,得到了该板的阵列化阻抗特征值;2)进行了缺陷检测的简单试验,用相同的布设方案和激震方式检测了损伤板的阵列化阻抗特性,用阵列化阻抗值的差异来表征缺陷,完成对复合材料的缺陷检测,验证了本系统的可行性和可靠性。

侯胜利,姚武文,董俊[9](2013)在《飞机复合材料损伤无损检测方法及其选择》文中认为随着复合材料在飞机上的广泛应用,其损伤检测和修复问题变得越来越突出。论文介绍了飞机复合材料的损伤特征和可用于飞机复合材料损伤无损检测的目视、敲击、阻抗、谐振、超声、射线照像、红外热图和声发射等检测法,并结合实际介绍了不同类型复合材料结构和缺陷检测方法的选择。

艾春安,曾一平,李剑,刘瑜,彭炯[10](2012)在《复合材料干耦合声学检测技术的发展与应用》文中提出针对复合材料干耦合检测问题,综合分析了干压力耦合法、声阻法、局部敲击法、空气耦合超声检测法和定距发送接收法五种声学干耦合检测技术。分别阐述了它们的基本原理,分析了各种技术的特点、局限和适用对象,最后对复合材料干耦合技术发展趋势进行了展望。

二、金属蜂窝压坑处胶接质量无损检测方法研究(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、金属蜂窝压坑处胶接质量无损检测方法研究(论文提纲范文)

(1)航空复合材料结构无损检测对比试块的研制(论文提纲范文)

1 对比试块的设计要求
2 损伤模拟与制作方法
    2.1 分层损伤
    2.2 脱黏损伤
    2.3 冲击损伤
    2.4 蜂窝芯积水损伤
    2.5 芯子开裂
3 对比试块制作工艺
    (1) 材料和工装准备。
    (2) 下料。
    (3) 铺贴。
    (4) 固化。
    (5) 脱模。
    (6) 修型。
    (7) 封口封边。
4 对比试块测试评价
5 对比试块的标识
6 结语

(2)复合材料夹层结构中后装衬套的结构设计与工艺研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 复合材料夹层结构的形式特点和连接方式
        1.2.1 复合材料夹层结构的形式特点
        1.2.2 复合材料夹层结构的传统连接方式
    1.3 复合材料夹层结构连接形式国内外研究现状
        1.3.1 复合材料夹层结构连接形式研究现状
        1.3.2 复合材料夹层结构插入件尺寸优化分析研究现状
        1.3.3 碳纤维复合材料后装承力衬套的应用
    1.4 目前存在的问题
    1.5 本文主要的研究工作
第2章 复合材料夹层结构中后装衬套结构设计
    2.1 引言
    2.2 复合材料夹层结构安装形式设计要求
    2.3 碳纤维承力衬套的结构设计
        2.3.1 碳纤维承力衬套设计特点
        2.3.2 碳纤维承力衬套的两种基本形式
        2.3.3 碳纤维承力衬套两种类型的设计标准
    2.4 碳纤维承力衬套的减重分析
    2.5 本章小结
第3章 碳纤维承力衬套及复合材料夹层结构的工艺研究
    3.1 引言
    3.2 碳纤维承力衬套的试验研究
        3.2.1 原材料选择
        3.2.2 铺层设计
        3.2.3 模具设计
        3.2.4 成型工艺
        3.2.5 主要仪器设备和其他材料
        3.2.6 实验制备过程
        3.2.7 碳纤维承力衬套的试样加工
    3.3 实验结果与讨论
        3.3.1 不同成型工艺的对比
        3.3.2 试样基本参数的测定
        3.3.3 不同预浸料试验件的压缩性能及结果分析
    3.4 复合材料夹层结构试验研究
        3.4.1 蜂窝夹层结构的的设计原则
        3.4.2 碳面板成型
        3.4.3 碳面板性能测试
        3.4.4 铝蜂窝芯子高质量工艺
        3.4.5 碳面板-铝蜂窝和铝面板-铝蜂窝的组装工艺研究
    3.5 本章小结
第4章 夹层结构后装碳纤维承力衬套的工艺验证
    4.1 引言
    4.2 碳纤维承力衬套后装方案的设计
        4.2.1 碳纤维承力衬套及蜂窝加工
        4.2.2 定位工装的设计
        4.2.3 金属螺纹件的确定
        4.2.4 胶黏剂的选型
    4.3 后装承力衬套成型工艺方案
        4.3.1 不同安装形式成型工艺
        4.3.2 成型工艺研究路线
    4.4 碳纤维承力衬套减重结果分析
    4.5 拉脱力学性能测试
        4.5.1 拉脱力测试
        4.5.2 不同胶黏剂对比分析
        4.5.3 通孔形式拉脱性能分析
        4.5.4 盲孔形式拉脱性能分析
    4.6 压缩力学性能测试
        4.6.1 压缩性能测试
        4.6.2 通孔形式压缩性能分析
        4.6.3 盲孔形式压缩性能分析
    4.7 本章小结
结论
参考文献
致谢

(3)通孔钛合金蜂窝板高温力学性能及平压理论研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究目的和意义
    1.2 蜂窝板研究现状
        1.2.1 航天器热防护系统概述
        1.2.2 钛合金蜂窝板钎焊工艺研究现状
        1.2.3 蜂窝板的力学性能研究
    1.3 蜂窝开孔对力学性能影响研究现状
    1.4 国内外研究成果的简析
    1.5 本文主要研究内容
第2章 闭孔和通孔钛合金蜂窝板钎焊制备
    2.1 引言
    2.2 闭孔TC4 钛合金蜂窝夹芯结构的制备
        2.2.1 材料选取
        2.2.2 蜂窝芯制备
        2.2.3 连接方式与连接材料的选择
    2.3 通孔TC4 钛合金蜂窝板制备
        2.3.1 预先开孔法
        2.3.2 后开孔法
    2.4 钛合金蜂窝板钎焊接头微观组织与性能
        2.4.1 微观组织研究
        2.4.2 钎焊接头强度分析
        2.4.3 钛合金蜂窝板无损检测研究
    2.5 钛合金蜂窝板力学性能分析
        2.5.1 力学性能测试
        2.5.2 密度研究
        2.5.3 蜂窝板面外等效弹性模量
        2.5.4 三点弯曲强度分析
    2.6 本章小结
第3章 高温环境下通孔蜂窝板力学性能研究
    3.1 引言
    3.2 高温平压性能试验研究
        3.2.1 试样制备及试验方法
        3.2.2 闭孔TC4 钛合金蜂窝板
        3.2.3 通孔TC4 钛合金蜂窝板
    3.3 高温弯曲性能试验研究
        3.3.1 试样制备及试验方法
        3.3.2 闭孔TC4 钛合金蜂窝板
        3.3.3 通孔TC4 钛合金蜂窝板
        3.3.4 断口形貌分析
    3.4 热暴露对通孔蜂窝板平压性能的影响
        3.4.1 试样制备及试验方法
        3.4.2 热暴露温度
        3.4.3 热暴露时间
        3.4.4 失效模式分析
    3.5 热冲击对通孔蜂窝板力学性能的影响
        3.5.1 试样制备及试验方法
        3.5.2 热冲击后的平压性能
    3.6 本章小结
第4章 常温环境下通孔蜂窝板平压性能参数化研究
    4.1 引言
    4.2 几何参数对平压性能影响的试验研究
        4.2.1 开孔直径
        4.2.2 开孔位置
        4.2.3 开孔数量
    4.3 几何参数对平压性能影响的有限元分析
        4.3.1 有限元模型
        4.3.2 蜂壁厚度
        4.3.3 芯子高度
        4.3.4 开孔形状
    4.4 开孔型式对平压性能影响的有限元分析
        4.4.1 L向蜂窝芯交替开孔
        4.4.2 不同蜂壁开孔
        4.4.3 不在同一高度开孔
    4.5 本章小结
第5章 通孔蜂窝板屈曲理论及渐进均匀化等效分析
    5.1 引言
    5.2 闭孔蜂窝板屈曲理论
        5.2.1 闭孔蜂窝板弹性屈曲
        5.2.2 闭孔蜂窝板塑性屈曲
        5.2.3 闭孔蜂窝板平压屈曲计算及误差分析
    5.3 通孔蜂窝板屈曲理论
        5.3.1 四边简支开孔薄板屈曲
        5.3.2 通孔蜂窝板弹性屈曲
        5.3.3 通孔蜂窝板塑性屈曲
        5.3.4 不同角度的通孔蜂窝板屈曲
        5.3.5 通孔蜂窝板平压屈曲计算及误差分析
    5.4 渐进均匀化方法
        5.4.1 周期性结构及场变量的渐进多尺度展开
        5.4.2 三维弹性力学问题的渐进均匀化分析方法
        5.4.3 渐进均匀化有限元算法实现
        5.4.4 周期性胞元几何参数对等效平压模量的影响
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历

(4)基于锁相热成像的多层异种金属结构无损检测技术研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究工作的背景与意义
    1.2 多层异种金属结构缺陷检测方法与现状
    1.3 锁相热成像国内外研究现状与热点
        1.3.1 热成像检测技术的发展历程和分类
        1.3.2 锁相热成像技术研究现状
    1.4 粘接结构缺陷的产生原因
    1.5 本文的主要贡献与创新
    1.6 本文的结构安排
第二章 涡流和光激励锁相热成像的多层异种金属检测原理
    2.1 引言
    2.2 基本理论
        2.2.1 红外辐射理论与热成像原理
        2.2.2 热传导理论
    2.3 涡流锁相热成像
        2.3.1 基于麦克斯韦方程组的控制方程
        2.3.2 电磁-热多物理场耦合与热扩散深度
        2.3.3 涡流锁相热成像检测系统构成
    2.4 光激励锁相热成像
        2.4.1 光激励锁相热成像检测原理
        2.4.2 光激励锁相热成像与涡流锁相热成像比较及数据融合方法
    2.5 本章小结
第三章 热成像检测系统激励电源的研究与设计
    3.1 引言
    3.2 光激励热成像多模态激励电源的研究与设计
        3.2.1 不同检测方法对激励电源输出电流的需求分析
        3.2.2 方案设计和主电路拓扑
        3.2.3 电路工作原理
        3.2.4 实验验证
    3.3 涡流锁相热成像激励电源的研究与设计
        3.3.1 方案设计
        3.3.2 线性功率放大电路的设计
    3.4 一种应用于激励电源耦合噪声抑制的多电平门极驱动电路
        3.4.1 SiC MOSFET门极驱动技术
        3.4.2 高低边MOSFET噪声耦合机理
        3.4.3 驱动电路工作原理及参数计算
        3.4.4 实验验证
    3.5 本章小结
第四章 热传导模型及分析
    4.1 引言
    4.2 单层介质的一维热传导模型
    4.3 多层介质的一维热传导模型
    4.4 铅钢多层粘接结构缺陷仿真分析
        4.4.1 光锁相热成像对层间脱粘缺陷检测的仿真分析
        4.4.2 涡流锁相热成像对层间脱粘缺陷检测的仿真分析
    4.5 实验验证
        4.5.1 试件制备和实验平台搭建
        4.5.2 实验结果及分析
    4.6 本章小结
第五章 缺陷的特征提取与量化评估
    5.1 引言
    5.2 热图像的预处理
    5.3 热特征提取方法
        5.3.1 四点相关法
        5.3.2 快速傅里叶变换法
        5.3.3 主成分分析
        5.3.4 独立成分分析
    5.4 算法的效果分析
    5.5 本章小结
第六章 结论
    6.1 主要工作和创新点
    6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读博士学位期间取得的成果

(5)边缘闭合复合材料蜂窝壁板损伤及挖补修理研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 复合材料结构修理技术
        1.2.1 损伤评估方法
        1.2.2 修理分析方法
    1.3 胶接修理分析研究现状
        1.3.1 国外研究现状
        1.3.2 国内研究现状
    1.4 本文的内容安排
第二章 复合材料蜂窝壁板损伤分析方法
    2.1 引言
    2.2 复合材料失效分析方法
        2.2.1 复合材料本构模型
        2.2.2 损伤起始及演化
    2.3 蜂窝芯失效分析方法
        2.3.1 蜂窝芯本构模型
        2.3.2 损伤起始及演化
        2.3.3 蜂窝芯压/剪算例
    2.4 胶层失效分析方法
        2.4.1 胶层本构模型
        2.4.2 损伤起始及演化
    2.5 小结
第三章 复合材料蜂窝壁板压缩试验与仿真研究
    3.1 引言
    3.2 试验研究
        3.2.1 试验模型
        3.2.2 试验过程
        3.2.3 试验结果
    3.3 有限元建模
    3.4 结果对比分析
        3.4.1 稳定性分析
        3.4.2 极限载荷分析
        3.4.3 损伤扩展分析
    3.5 小结
第四章 复合材料蜂窝壁板剪切试验与仿真研究
    4.1 引言
    4.2 试验研究
        4.2.1 试验模型
        4.2.2 试验过程
        4.2.3 试验结果
    4.3 有限元建模
    4.4 结果对比分析
        4.4.1 稳定性分析
        4.4.2 极限载荷分析
        4.4.3 损伤扩展分析
    4.5 小结
第五章 复合材料蜂窝壁板挖补修理仿真研究
    5.1 引言
    5.2 有限元建模
    5.3 仿真结果分析
        5.3.1 极限载荷分析
        5.3.2 应力分析
        5.3.3 损伤扩展分析
    5.4 修理参数分析
        5.4.1 搭接宽度影响
        5.4.2 补片附加层影响
    5.5 小结
第六章 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

(6)基于缺陷共振的夹层结构远面板缺陷识别(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
        1.1.1 复合材料夹层结构特点及应用
        1.1.2 复合材料夹层结构的典型缺陷类型
    1.2 夹层结构缺陷的无损检测研究现状
        1.2.1 红外热成像检测
        1.2.2 X射线检测
        1.2.3 涡流检测
        1.2.4 声发射检测
        1.2.5 超声检测
    1.3 局部缺陷共振检测
    1.4 问题分析与预期创新点
        1.4.1 问题分析
        1.4.2 预期创新点
    1.5 研究思路与内容安排
        1.5.1 研究思路
        1.5.2 内容安排
第二章 板状结构局部缺陷共振频率分析
    2.1 铝板局部缺陷共振频率分析
        2.1.1 基于解析法分析局部缺陷共振频率
        2.1.2 基于有限元法分析局部缺陷共振频率
        2.1.3 解析法与有限元法结果对比分析
    2.2 玻璃纤维板局部缺陷共振频率分析
        2.2.1 基于解析法分析局部缺陷共振频率
        2.2.2 基于有限元法分析局部缺陷共振频率
        2.2.3 解析法与有限元法结果对比分析
    2.3 轻木芯夹层结构局部缺陷共振频率分析
        2.3.1 基于解析法分析局部缺陷共振频率
        2.3.2 基于有限元法分析局部缺陷共振频率
        2.3.3 解析法与有限元法结果对比分析
    2.4 芳纶蜂窝芯夹层结构局部缺陷共振频率分析
        2.4.1 基于解析法分析局部缺陷共振频率
        2.4.2 基于有限元法分析局部缺陷共振频率
        2.4.3 解析法与有限元法结果对比分析
    2.5 本章小结
第三章 局部缺陷共振检测实验平台搭建
    3.1 实验平台搭建
    3.2 实验关键设备介绍
        3.2.1 激光多普勒测振仪
        3.2.2 压电陶瓷片
        3.2.3 双组份环氧树脂胶
    3.3 铝板与玻璃纤维板缺陷检测实验
        3.3.1 铝板实验
        3.3.2 玻璃纤维板实验
    3.4 本章小结
第四章 夹层板深层缺陷检测实验研究
    4.1 夹层板试样制备
    4.2 夹层结构预制缺陷超声检测
        4.2.1 1号和2号试样预制缺陷超声检测
        4.2.2 3号试样预制缺陷超声检测
        4.2.3 4号试样预制缺陷超声检测
    4.3 0号试样深层脱粘缺陷识别
    4.4 芳纶蜂窝芯夹层板深层缺陷损伤检测
        4.4.1 1号试样深层脱粘缺陷识别
        4.4.2 2号试样深层脱粘缺陷识别
        4.4.3 3号试样深层冲击缺陷识别
        4.4.4 4号试样深层冲击缺陷识别
        4.4.5 基于局部缺陷共振检测的宽带频率激励方法
    4.5 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 主要工作总结
    5.2 研究展望
参考文献
致谢
作者在学期间取得的学术成果

(7)航天器典型结构中导波传播机理及损伤定位识别研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 结构中导波的传播机理分析方法
        1.2.2 损伤识别中的激励信号激励与采集
        1.2.3 基于导波的损伤识别方法
    1.3 航天器结构研究现状
        1.3.1 变厚度板的应用及损伤识别方法
        1.3.2 金属蜂窝夹芯板的应用及损伤识别方法
    1.4 本文的研究工作
        1.4.1 研究目标课题研究目标、研究内容和解决的关键问题
        1.4.2 研究方法和技术路线
    1.5 本文的结构纲要
第二章 导波传播机理及测试分析
    2.1 引言
    2.2 薄板结构中的兰姆波
        2.2.1 对称模式与反对称模式
        2.2.2 水平剪切模式
        2.2.3 兰姆波的传播特性
    2.3 有限元仿真技术
        2.3.1 有限元仿真导波方法建模
        2.3.2 有限元方法的稳定性问题
        2.3.3 压电陶瓷晶片有限元建模
        2.3.4 有限元仿真损伤建模
    2.4 相关实验装置
        2.4.1 实验系统
        2.4.2 激励信号参数选择
        2.4.3 实验信号处理方法
    2.5 本章小结
第三章 基于导波的梁结构吸收边界设置及损伤定位研究
    3.1 引言
    3.2 CAUGHEY吸收层方法
    3.3 各向同性梁结构中吸收边界的设置
        3.3.1 均匀阻尼系数吸收边界
        3.3.2 渐变递增阻尼系数吸收边界
        3.3.3 吸收层数、阻尼系数变化率对吸收效果的影响
        3.3.4 吸收边界长度对吸收效果的影响
    3.4 梁结构中裂纹损伤定位
    3.5 本章小结
第四章 基于导波的变厚度板结构的损伤定位研究
    4.1 引言
    4.2 基于概率的损伤诊断重建算法
        4.2.1 基于概率的损伤诊断重建算法
        4.2.2 线型椭圆权函数
        4.2.3 结构权函数
    4.3 有限元仿真研究
        4.3.1 基于结构权函数的RAPID检测流程
        4.3.2 仿真结果及分析
    4.4 实验分析与结果
    4.5 本章小结
第五章 蜂窝板结构中的导波传播特性研究
    5.1 引言
    5.2 基于实验的导波群速度频散曲线
        5.2.1 基于实验的导波群速度频散曲线拟合
        5.2.2 铝板中导波群速度频散曲线
        5.2.3 蜂窝板中导波群速度频散曲线
    5.3 基于实验的导波相速度频散曲线
        5.3.1 基于实验的导波相速度频散曲线拟合
        5.3.2 铝板中导波相速度频散曲线
        5.3.3 蜂窝板中导波相速度频散曲线
    5.4 漏导波
        5.4.1 漏导波在蜂窝板中的传播
        5.4.2 蜂窝板中脱胶损伤的产生
        5.4.3 脱胶损伤对漏导波传播特性的影响
    5.5 本章小结
第六章 基于导波的蜂窝板结构中脱胶损伤检测
    6.1 引言
    6.2 激励信号频率与结构-导波相互作用的关系
    6.3 蜂窝板中脱胶损伤检测实验研究
        6.3.1 激光测振仪实验设备设置
        6.3.2 实验试样的制备
        6.3.3 实验设置
    6.4 实验结果与讨论
        6.4.1 激励信号频率与结构-导波相互作用现象的关系
        6.4.2 蜂窝板中多处脱胶损伤检测实验
    6.5 本章小结
第七章 总结与展望
    7.1 全文工作总结
    7.2 本文的创新点
    7.3 研究展望
参考文献
攻读博士学位期间成果
致谢

(8)非金属复合材料阵列化阻抗测量系统设计(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景和意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 复合材料声阻法检测研究现状
        1.2.2 振动测量系统简介
    1.3 本文的主要研究内容和框架
2 检测系统总体设计
    2.1 非金属复合材料阵列化阻抗测量原理
        2.1.1 系统频响函数的概念及物理意义
        2.1.2 复合材料阵列化阻抗
        2.1.3 基于阵列化阻抗的缺陷判定
    2.2 阵列化阻抗测量系统工作过程
    2.3 系统总体设计方案
    2.4 系统指标
    2.5 本章小结
3 系统硬件设计
    3.1 系统硬件整体结构
    3.2 激震-捡振一体化模块设计
    3.3 激励信号发生器设计
        3.3.1 模拟信号生成子模块
        3.3.2 激励信号功率放大器模块
    3.4 振动信号放大、采集模块设计
        3.4.1 接收信号调理电路
        3.4.2 信号采集模块
    3.5 阵列开关模块设计
    3.6 供电电源设计
    3.7 本章小结
4 系统软件设计
    4.1 软件系统总体设计
        4.1.1 软件总结构设计
        4.1.2 软件总工作过程
        4.1.3 软件界面设计
    4.2 控制模块设计
        4.2.1 激励信号生成控制模块
        4.2.2 振动接收控制模块
        4.2.3 阵列开关控制模块
    4.3 数据处理与分析
        4.3.1 信号滤波去噪研究
        4.3.2 时域分析
        4.3.3 时频分析
    4.4 本章小结
5 系统测试与试验验证
    5.1 激励信号发生器性能测试
    5.2 捡振性能测试
        5.2.1 幅值特性测试
        5.2.2 相位特性测试
    5.3 阵列开关性能测试
        5.3.1 激震阵列开关性能测试
        5.3.2 捡振阵列开关性能测试
    5.4 系统误差测试
    5.5 复合板检测试验
        5.5.1 试验方案
        5.5.2 试验分析
    5.6 本章小结
6 总结与展望
参考文献
攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果
致谢

(9)飞机复合材料损伤无损检测方法及其选择(论文提纲范文)

0 引言
1 飞机复合材料的损伤特征
2 飞机复合材料损伤检测基本方法
    2.1 目视法
    2.2 敲击法
    2.3 声阻法
    2.4 谐振法
    2.5 超声法
    2.6 射线法
    2.7 红外热成像法
    2.8 其它方法
3 不同类型结构和缺陷检测方法的选取
4 结束语

四、金属蜂窝压坑处胶接质量无损检测方法研究(论文参考文献)

  • [1]航空复合材料结构无损检测对比试块的研制[J]. 詹绍正,王丹,宁宁. 无损检测, 2021(11)
  • [2]复合材料夹层结构中后装衬套的结构设计与工艺研究[D]. 李东来. 北华航天工业学院, 2021(06)
  • [3]通孔钛合金蜂窝板高温力学性能及平压理论研究[D]. 商磊. 哈尔滨工业大学, 2021(02)
  • [4]基于锁相热成像的多层异种金属结构无损检测技术研究[D]. 朱玉玉. 电子科技大学, 2020(07)
  • [5]边缘闭合复合材料蜂窝壁板损伤及挖补修理研究[D]. 潘松. 南京航空航天大学, 2019(02)
  • [6]基于缺陷共振的夹层结构远面板缺陷识别[D]. 马超. 国防科技大学, 2018
  • [7]航天器典型结构中导波传播机理及损伤定位识别研究[D]. 赵晶晶. 上海交通大学, 2018
  • [8]非金属复合材料阵列化阻抗测量系统设计[D]. 刘莹. 中北大学, 2016(08)
  • [9]飞机复合材料损伤无损检测方法及其选择[J]. 侯胜利,姚武文,董俊. 机电产品开发与创新, 2013(04)
  • [10]复合材料干耦合声学检测技术的发展与应用[J]. 艾春安,曾一平,李剑,刘瑜,彭炯. 无损检测, 2012(09)

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金属蜂窝压坑结合质量无损检测方法研究
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