離合器從動盤電子束環(huán)焊縫缺陷超聲自動檢測的研究.pdf

1、離合器從動盤作為汽車離合器的主要零件,肩負著汽車動力傳輸?shù)闹匾蝿?所以提高從動盤的產(chǎn)品質(zhì)量是保證汽車安全行駛的必要條件;但是,即使通過先進的電子束焊接技術(shù)實現(xiàn)的從動盤焊接,其縫中也不可避免的存在某些未知缺陷,這些未知缺陷將影響離合器的耐久性和可靠性,成為汽車行駛的安全隱患。所以本文以實際工程項目為依托,針對目前從動盤電子束焊縫缺陷的檢測難題,結(jié)合先進的科學技術(shù),研制了專用于從動盤電子束焊縫缺陷的超聲自動檢測系統(tǒng)。
　　針對離合器

2、從動盤厚度薄、焊縫窄、缺陷微小的結(jié)構(gòu)特點,在分析電子束焊縫典型缺陷的基礎(chǔ)上,探討了五種無損檢測方法在從動盤焊縫缺陷檢測中的優(yōu)劣,為避免目前從動盤人工缺陷檢測中人為因素干擾嚴重、效率低、難以實現(xiàn)自動化等問題,以數(shù)字超聲探傷卡為核心,計算機為基礎(chǔ),結(jié)合高頻窄脈沖水浸聚焦探頭,配合超聲自動檢測機械裝置及PLC控制系統(tǒng),并融合計算機、超聲檢測和機電一體化技術(shù),研制出了適合于從動盤的超聲自動檢測平臺,實現(xiàn)了從動盤超聲檢測的自動化、數(shù)字化、可視化和

3、智能化,從而提高了從動盤焊縫缺陷的檢測效率和檢測精度,實踐證明:該系統(tǒng)可有效檢測當量尺寸大于等于0.4 mm的微小缺陷,滿足實際缺陷的檢測要求。
　　為了降低缺陷信號的噪聲干擾,保證缺陷特征的有效性,在探討了噪聲來源與傳播途徑的基礎(chǔ)上,采用屏蔽與接地技術(shù)去除檢測環(huán)境中電磁噪聲對檢測系統(tǒng)的干擾;針對材料的結(jié)構(gòu)噪聲和未完全屏蔽的電磁噪聲利用小波分析技術(shù)實施去噪處理;在研究小波閾值去噪原理與方法的基礎(chǔ)上,通過實驗選擇適合去噪的小波基函數(shù)

4、、確定分解層數(shù)、對比小波與小波包變換的去噪性能,探討了閾值處理方法選擇對去噪結(jié)果的影響,最后得到了適合于從動盤焊縫缺陷信號的小波去噪方法。
　　根據(jù)從動盤典型焊縫缺陷信號的特點,研究時頻域缺陷特征的提取方法。在采集典型缺陷樣本的同時,結(jié)合截取、去噪和歸一化等預處理方法獲得缺陷樣本集,對實際缺陷樣本集進行特征提取實驗,以基于幾何距離的可分性判據(jù)為評價標準,討論了時域特征、頻域特征和時頻域特征在缺陷特征提取中的有效性,實驗結(jié)果表明:時

5、頻域特征對于缺陷信號特征提取更有效。
　　在有效提取缺陷特征的基礎(chǔ)上,對缺陷的智能識別進行研究。首先研究了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中典型的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模式識別原理,并討論其在缺陷識別中的局限性;為克服 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)隨機初始權(quán)值閾值、學習時間長、易陷入局部最優(yōu)解等缺點,采用遺傳算法優(yōu)化 BP神經(jīng)網(wǎng)的初始權(quán)值閾值,并探討了樣本分配方法與實驗參數(shù),確定網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),最后進行缺陷識別實驗,實驗結(jié)果表明:基于遺傳算法的 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的平均缺陷識別率可達96