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铝蜂窝夹层结构的无损检测研究

作　者: 张丽琴
导　师: 邓宗白
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 测试计量技术与仪器
关键词: 蜂窝夹层结构 铝蜂窝夹层板 无损检测 超声C扫描 图像滤波 边缘检测
分类号: V250.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 91次
引　用: 2次
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内容摘要


蜂窝夹层结构由于具有优良的力学性能,因此被广泛地应用于航空、航天、工业等其他领域,特别是在现代卫星结构中,它已成为主要的承力结构。本文以铝蜂窝夹层板的粘接质量为主要研究对象,并详细地介绍了铝蜂窝夹层结构特点、力学性能以及蜂窝夹层结构的无损检测技术在国内外的研究现状和发展趋势。目前超声检测已成为粘接结构的无损检测中应用最广泛的技术之一。对于金属—非金属粘接结构的超声检测技术研究较早,已趋于成熟,但是对金属—金属粘接的蜂窝结构的超声检测研究较少,有待完善。本文对含有不同尺寸人工脱粘缺陷的铝蜂窝夹层板试件,利用超声C扫描无损检测技术对其粘接质量进行检测研究。试验中为了克服因蜂窝结构粘接层之间阻抗差异大,导致超声波能量严重衰减等难题,研究采用高频率聚焦探头对其进行超声C扫描成像技术,得到了效果不错的C扫描图像。之后分析了C扫描图像中缺陷边缘的模糊现象,认为可能是聚焦探头焦点直径的存在,使得结合界面中缺陷边缘两侧反射声波能量发生变化所引起的。为了对超声C扫描图像中的缺陷尺寸做进一步的定量分析,本文基于VC++6.0可视化编程平台,创建了图像滤波和边缘检测两个图像处理平台。分别实现了中值滤波、均值滤波、Prewitt算子和Canny算子等。图像处理结果得出中值滤波与Canny边缘检测相结合可更好地提取超声C扫描图像中缺陷边缘,连续且准确。最后测量图像中的缺陷尺寸,进行数据分析,证明超声C扫描检测技术能够较为有效、准确地检测出铝蜂窝夹层板试件中的脱粘缺陷。本文的研究为蜂窝夹层结构粘接质量检测提供了一定的实验依据和参考价值,同时也检验了铝蜂窝夹层板的生产加工工艺质量。

全文目录


摘要  4-5
Abstract  5-11
第一章 绪论  11-19
  1.1 引言  11
  1.2 蜂窝夹层结构简介  11-13
    1.2.1 蜂窝夹层结构组成  11-12
    1.2.2 蜂窝夹层结构的特性  12-13
  1.3 论文的背景  13-15
  1.4 论文的研究意义  15
  1.5 复合材料无损检测国内外研究现状  15-17
  1.6 复合材料无损检测的发展  17-18
  1.7 论文的主要研究内容和目标  18-19
第二章 铝蜂窝夹层结构的超声检测技术  19-30
  2.1 超声检测原理  19-20
  2.2 超声检测的特点和应用  20-21
    2.2.1 超声检测的特点  20
    2.2.2 超声检测的适用范围  20-21
  2.3 超声成像检测系统  21-30
    2.3.1 超声C 扫描检测基本原理  21-22
    2.3.2 超声C 扫描检测系统组成  22-25
    2.3.3 超声换能器的分类  25-26
    2.3.4 超声换能器和耦合剂的选择  26-27
    2.3.5 超声换能器焦距的选择  27-28
    2.3.6 水浸法中水距的确定  28-30
第三章 超声C 扫描检测试验与结果分析  30-36
  3.1 试件  30
  3.2 试验参数设置  30-31
  3.3 试验结果  31-33
  3.4 图像边缘模糊缘由  33-35
  3.5 本章小结  35-36
第四章 数字图像处理  36-49
  4.1 数字图像处理概述  36-38
    4.1.1 数字图像处理的优点  36-37
    4.1.2 数字图像处理的主要研究内容  37-38
  4.2 图像滤波  38-41
    4.2.1 平滑滤波  38-40
    4.2.2 锐化滤波  40-41
  4.3 边缘检测  41-48
    4.3.1 边缘检测基本原理  41-42
    4.3.2 基于一阶微分的边缘算子  42-45
    4.3.3 基于二阶微分的边缘算子  45-46
    4.3.4 Canny 边缘算子.  46-48
  4.4 本章小结  48-49
第五章 超声C 扫描图像处理的VC++实现  49-61
  5.1 Visual C++简介  49-50
  5.2 图像滤波VC++实现  50-53
  5.3 边缘检测VC++实现  53-57
  5.4 试验结果处理  57-60
  5.5 本章小结  60-61
第六章 全文总结和展望  61-63
  6.1 论文总结  61-62
  6.2 论文展望  62-63
参考文献  63-66
致谢  66-67
在学期间的研究成果及发表的学术论文  67

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中图分类: > 航空、航天 > 航空 > 航空用材料 > 一般性问题 > 材料试验及检验
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