基于混沌動力學(xué)特征的微小金屬缺陷辨識.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)和科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，金屬零件應(yīng)用的領(lǐng)域越來越廣泛。在大型的工業(yè)設(shè)備和飛機、兵器等重要的現(xiàn)代機械和國防軍工產(chǎn)品中，金屬零件的質(zhì)量和使用狀態(tài)備受關(guān)注。在制造金屬零件時，由于工業(yè)設(shè)備、生產(chǎn)狀態(tài)、工業(yè)材料等因素的影響會造成產(chǎn)品表面或近表面產(chǎn)生微小缺陷。且當(dāng)工作環(huán)境長期處于高溫、高壓和容易遭到腐蝕的情況下，具有金屬零件的工業(yè)設(shè)備容易產(chǎn)生疲勞損傷。因此對于金屬零件的表面、近表面的缺陷檢測和預(yù)防十分重要，是防止工業(yè)損傷和人員傷亡的有效措

2、施。因此，本文在對比幾種無損檢測技術(shù)的優(yōu)缺點和適用范圍之后，選擇了適合金屬零件的渦流陣列無損檢測技術(shù)，并對檢測技術(shù)的關(guān)鍵問題進(jìn)行了研究。主要研究如下:
　　1.由于傳統(tǒng)渦流無損檢測傳感器的檢測速度和檢測精度有限，本文基于金屬零件設(shè)計了一種相鄰雙線圈激勵模式的六線圈渦流陣列無損檢測系統(tǒng)，從多個角度檢測微小缺陷對電磁場的影響。采用COMSOL Multiphysics軟件仿真電磁場的分布情況，通過靈敏度系數(shù)和空間分辨率指標(biāo)分析傳感器尺

3、寸對傳感器的影響程度，從而設(shè)計一種針對被測試件高靈敏度檢測的渦流陣列傳感器。
　　2.由于一維渦流信號只具有渦流系統(tǒng)部分的、粗略的特征，直接對渦流信號進(jìn)行分析并不能對缺陷進(jìn)行準(zhǔn)確辨識，本文提出使用混沌動力學(xué)方法對渦流信號進(jìn)行分析。通過相空間重構(gòu)將一維的渦流信號恢復(fù)成多維的渦流信號，以恢復(fù)出渦流系統(tǒng)蘊藏的信息。再通過最大李雅普諾夫指數(shù)、K熵和關(guān)聯(lián)維數(shù)揭示渦流信號具有混沌動力學(xué)特性。
　　3.本文提出了一種熵檢測算法對渦流信號的