基于声发射信号的开缝衬套双轴柔性滚弯过程监测技术研究

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1、南京航空航天大学硕士学位论文摘要开缝衬套在飞机主要结构件孔的冷挤压强化工艺中有着广泛的应用，其制备技术是航空制造、维修技术发展的关键之一。采用双轴柔性滚弯技术制备开缝衬套具有成形过程简单、精度高等优点，但仍然存在成形过程评价参数缺乏且不易控制以及成形质量预测困难等问题。本文针对现有开缝衬套双轴柔性滚弯成形工艺存在的缺陷，采用声发射技术，对成形过程进行在线监测，以实现成形过程的定量评价和成形质量的预测。本文完成的主要工作和取得的成果如下：1.分析开缝衬套双轴柔性滚弯成形过程特点，设计成形过程声发射信号获取方法，搭建基于

2、LabVIEW语言的开缝衬套双轴柔性滚弯成形过程声发射信号在线监测系统，实现成形过程声发射信号的采集、显示、滤波、频谱分析和高速存储等功能。2.研究开缝衬套材料0Cr15Ni7Mo2Al不锈钢单向拉伸过程声发射信号特征，得出拉伸过程不同阶段声发射信号幅值、振铃计数和频率的变化规律。3.研究开缝衬套材料0Cr15Ni7Mo2Al不锈钢摩擦过程声发射信号特征，得出声发射信号的事件计数、能量计数、振铃计数随摩擦力变化的特点以及正压力、表面粗糙度和相对滑动速度对摩擦过程声发射信号的平均能量计数率、平均振铃计数率和频率的影响规

3、律。4.研究开缝衬套双轴柔性滚弯成形过程声发射信号特征，得出声发射信号能量计数、振铃计数和频率在成形不同阶段的变化特点以及不同的进给量、弹性轮直径和带材宽度对声发射信号平均能量计数率、平均振铃计数率和频率的影响规律。5.对比分析开缝衬套成形存在缺陷时的声发射信号特征，得出当开缝衬套存在扭斜、未闭合等缺陷时声发射信号能量计数、振铃计数、频率的变化规律。关键词：开缝衬套，双轴柔性滚弯，声发射，在线监测I万方数据基于声发射信号的双轴柔性滚弯成形过程在线监测技术研究ABSTRACTAssplitsleeveshaveawid

4、eapplicationinthecold-expansionoftheholesoftheaircraft’sstructuralcomponents,theirproductiontechnologyisoneofthekeytechniqueproblemsforthedevelopmentofaeronauticmanufacturingandmaintenance.Althoughthetechnologyoftwo-axleroll-bendingtoproducesplitsleevewithasimp

5、lestructureandhighprecision,someproblemsstillexist,suchaslackingofevaluationparametersandtheuncontrollabilityoftheformingprocess,andthedifficultyinpredictionoftheformingquality.Thispaperaimedattheshortcomingsofthetechnologyofthetwo-axleroll-bending,realizestheo

6、nlinemonitoringoftheprocessoftwo-axleroll-bendingbasedonacousticemission.Themajorworkandresultsareasfollows:1.Thecharacteristicsoftheprocessoftwo-axleroll-bendingareanalyzed,andthemethodoftheacquisitionoftheacousticemissionsignalduringtheformingprocessisdesigne

7、d.Anonlinemonitoringsystemfortheprocessoftwo-axleroll-bendingofsplitsleeveiscompletedbasedonLabVIEW,thentheacquisition,indication,filteringspectrumanalysisandstorageoftheacousticemissionsignalduringthetwo-axleroll-bendingarerealized.2.Thecharacteristicsoftheaco

8、usticemissionsignalof0Cr15Ni7Mo2Alstainlesssteelinthetensiletestareanalyzed,andthechanginglawsoftheamplitude,ringingcountandfrequencyoftheacousticemissionsignalduringthetens