基于熱聲理論的鋁合金電阻點焊熔核反演成像研究.pdf

1、電阻點焊是電阻焊技術的重要組成之一，該工藝具有能量集中、生產(chǎn)效率高、易于實現(xiàn)自動化等特點，是一種不可或缺的材料加工方法，被廣泛的應用于多個領域。點焊工藝又是一個電、熱、力等多因素耦合的復雜過程，工藝過程非常短，而且熔核無法直接觀測，增加了對其進行有效的質(zhì)量檢測的難度。目前，超聲波等多種檢測技術取得了一定的效果，但仍存在諸多不足。因此，本文引入熱聲理論，結合近場聲全息理論和反演理論，利用交流點焊時工件產(chǎn)生的周期性波動的熱量及由此而激發(fā)的熱

2、聲效應來反演熔核尺寸信息，以此來判斷焊點質(zhì)量，為電阻點焊質(zhì)量檢測提供新的途徑。
　　 本文首先利用熱聲理論，根據(jù)點焊工件與平板式熱聲裝置的相似性，建立了鋁合金電阻點焊熱聲發(fā)射模型，分析了點焊熔核尺寸與熱聲發(fā)射之間的關系。接著，分析了直接測量點焊熱聲源聲壓幅值的困難，并引進了基于等效源法的近場聲全息技術，建立了電阻點焊熔核熱聲聲壓場反演模型。然后，利用譜截斷正則化和Tikhonov兩種正則化方法對點焊熱聲源聲壓幅值進行了模擬計算。

3、最后，進行了鋁合金交流電阻點焊實驗，采集了點焊熔核周圍的熱聲信號。根據(jù)采集到的聲音信號研究了電阻點焊熱聲發(fā)射的規(guī)律和反演模型，并將反演計算結果與實際熔核對比分析。結果表明：點焊熔核的熱聲發(fā)射強度會隨著熔核尺寸的變化而變化，也會受到工件板厚的影響；Tikhonov正則化比譜截斷正則化更適用于本文模型的計算；反演熔核圖像能在一定程度上反映熔核截面尺寸的變化趨勢及形貌特征。厚度為0.5mm的工件的反演結果失真比較嚴重；厚度為1.0mm和1.5