航空发动机涡轮叶片缺陷检测中的关键技术研究

发布时间：2017-05-24 02:00

  本文关键词：航空发动机涡轮叶片缺陷检测中的关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：在航空工业中,发动机涡轮叶片的缺陷检测对保证飞机安全、防止重大事故有着很重要的作用。由于空心涡轮叶片内部结构复杂,采用传统的缺陷检测方法难以满足检测的需要。ICT(Industrial Computerized Tomography,工业计算机断层摄影)作为二十世纪八十年代发展起来的无损检测技术得到了飞速的发展。尤其是三维CT成像技术得到了广泛应用。本文针对涡轮叶片中的缺陷检测这个热点问题进行了研究。在归纳总结现有的缺陷检测方法上,提出了基于三维CT仿真技术的缺陷检测方法。实验结果表明该缺陷检测方法能达到良好的效果。 论文首先总结了现有的缺陷检测方法,这些方法包括基于阈值的方法、基于边缘检测的方法、基于聚类的方法、基于数字减影的方法和基于统计的方法,并对这些方法的适用范围进行了归纳。 针对涡轮叶片中的缺陷检测,通过对工厂的实际的分析,总结了涡轮叶片检测中常见的缺陷类型。包括气孔、缩孔、夹杂、线形缺陷及非线形缺陷。为了方便后续阶段对缺陷的识别,归纳了典型缺陷的特征,为缺陷的识别和分类提供了参考依据。 本文改进了现有ICT仿真技术中的单材质仿真方法,实现了对多材质的仿真。通过ICT仿真技术对带有典型缺陷的仿真样本进行了仿真,得到了序列图片。为缺陷提取研究提供了数据。 为了解决涡轮叶片中的缺陷检测问题,本文提出了一种结合了形态学参数的缺陷检测方法。和现有方法不同的是,这种方法充分利用了缺陷的灰度特征和形态学特征,通过设计相关参数,我们实现了对不同的缺陷进行分类。从而达到了自动检测缺陷的目的。 由于在缺陷检测过程中,图象分割是最关键的一部分,因此本文进行了深入的研究,最终运用了经过改进的Otsu方法。随后通过对图象的分割评价,验证了该方法的效果。最后对缺陷仿真图片进行了缺陷提取的工作,得到正确的结果。
【关键词】：涡轮叶片 缺陷检测 ICT仿真技术 图象分割
【学位授予单位】：西北工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：V263
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-5
• 目录5-7
• 第一章 绪论7-13
• 1.1 课题研究背景和意义7-8
• 1.2 ICT技术8-9
• 1.3 图象分割概述9-11
• 1.4 本文研究内容及主要工作11-12
• 1.5 论文的章节安排12-13
• 第二章 缺陷检测中的分割技术13-18
• 2.1 缺陷检测概述13
• 2.2 二维图象的缺陷检测方法13-17
• 2.2.1 基于阈值分割的缺陷提取13-14
• 2.2.2 基于边缘检测算子的缺陷提取14-15
• 2.2.3 基于聚类的图象分割方法15-16
• 2.2.4 基于数字减影的缺陷检测16-17
• 2.2.5 基于统计方法的缺陷检测17
• 2.3 本章小结17-18
• 第三章 人工缺陷仿真技术18-31
• 3.1 射线类缺陷的分类18-20
• 3.1.1 缺陷的定义18
• 3.1.2 缺陷的射线检测验收标准18-20
• 3.2 典型缺陷的分类20-22
• 3.3 缺陷仿真技术研究22-27
• 3.3.1 ICT成像原理23-25
• 3.3.2 缺陷仿真技术25-27
• 3.4 仿真实验数据27-30
• 3.5 本章小结30-31
• 第四章 缺陷提取技术研究31-47
• 4.1 缺陷提取技术研究31-32
• 4.2 数据处理方法32-41
• 4.2.1 阈值分割34-36
• 4.2.2 二维Otsu方法36-38
• 4.2.3 算法改进和程序实现38
• 4.2.4 图象分割评价38-41
• 4.3 缺陷提取阶段41-42
• 4.3.1 灰度参数的计算41
• 4.3.2 形态参数的计算41-42
• 4.4 缺陷自动提取42-45
• 4.5 数据处理结果45-46
• 4.6 本章小结46-47
• 第五章 总结与展望47-49
• 5.1 本文内容总结47
• 5.2 存在问题及后续工作展望47-49
• 参考文献49-51
• 附录：缩略词51-52
• 在攻读硕士学位期间获得的主要成绩52-53
• 致谢53-54

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 汪力;;航空发动机涡轮叶片内部通道异物红外检测[J];硅谷;2012年04期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 方黎勇;基于ICT切片图像的零件内部缺陷三维重构关键技术研究[D];西南交通大学;2009年

中国硕士学位论文全文数据库 前6条

1 陆佳佳;飞机涡轮发动机叶片红外探伤技术研究[D];电子科技大学;2007年

2 金炎芳;基于三维CT图像的涡轮叶片缺陷检测技术研究[D];西北工业大学;2007年

3 杜鹃;增压器涡轮叶轮温度场分析与测试方法研究[D];中北大学;2010年

4 阮健;工业CT数据三维可视化中的预处理技术研究[D];中北大学;2010年

5 汪力;航空发动机涡轮叶表粘贴残留物红外检测[D];南昌航空大学;2012年

6 江文文;基于小波变换的航空涡轮叶片超声波无损检测研究[D];长春理工大学;2012年

  本文关键词：航空发动机涡轮叶片缺陷检测中的关键技术研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：389540