绝热层C扫描脱粘图像处理方法研究毕业论文

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1、绝热层C扫描脱粘图像处理方法研究清华大学毕业论文1绪论1.1研究背景和意义在生产实践中，粘接作为联接材料的一种手段，具有施工方便、联接应力分散对粘接体本身要求低、适用面广等诸多优越性，因此该技术广泛应用于现代工业尤其是国防工业中[1-3]。固体火箭发动机是当今国防工业中各种导弹武器的主要动力装置[4],在航天领域也有相当广泛的应用，主要特点是结构简单，因而具有机动、可靠、易于维护等一系列优点，非常适合现代战争和航天事业的需要。由于固体火箭发动机一般在高温、高压、高速以及高负载的条件下工作，界面粘接质量起着非常关键的作用，其性能的优劣直接关系到发动机的

2、结构完整性和可靠性，若其内部存在脱粘等现象，会降低发动机的可靠性，严重时还会发生爆炸等恶性事故。据统计，国外火箭、导弹发射失败有近三分之一的原因是发动机界面脱粘造成的，且发生的事故多属恶性事故。我国陆、海、空三军在火箭和导弹中暴露出来的问题，据查不少也是由于界面脱粘引起[5-7]。因此，针对固体火箭发动机进行脱粘检测,及早发现发动机粘接层间的缺陷就显得尤为重要。在实际生产中，固体火箭发动机的脱粘大多发生在筒体和不等厚段的金属壳体与非金属粘接界面间，由于粘接时工件清理不干净，内衬与外壳配合不严等原因，极易产生脱粘，对产品可靠性危害极大，因而对其粘接界面

3、质量的检测是固体火箭发动机生产中产品质量控制的关键工序[8-10]。目前对固体火箭发动机壳体的脱粘检测通常采用超声检测的方法，由于固体火箭发动机在制作过程中，壳体表面经过旋压，导致外层壳体表面有等间距的凹凸不平的旋纹存在，所以在超声脱粘检测成像中会产生与纹理方向相同的黑白相间旋纹现象，这种现象会影响检测过程的脱粘判断，甚至会导致脱粘点的误判或者漏判。因此针对旋压壳体发动机进行消除旋纹影响的脱粘检测图像处理，精确确定脱粘点的面积大小在实际生产中对改善制作工艺，及时修补不合格产品和提高出厂合格率具有十分重要的现实意义。因此本文研究火箭发动机旋压壳体的脱粘

4、检测图像处理技术具有重要意义。1.2国内外研究现状在旋压壳体发动机脱粘检测中，主要涉及粘接检测方法和超声信号处理技术，下面就从这两方面分别阐述其国内外研究现状。第37页共37页绝热层C扫描脱粘图像处理方法研究清华大学毕业论文1.2.1粘接检测技术的研究现状在对界面粘接状态的无损检测中，目前国内外应用比较广泛的有射线、红外、激光、微波和超声等检测技术[11-14]。以下分别介绍这几种技术的国内外研究现状。（1）X射线检测技术目前国内外应用最广泛、灵敏度最高的X射线检测方法是X射线照相法，就是利用X射线对发动机进行多方位的切向胶片照相，从胶片上对脱粘、层

5、厚及其不一致性做人工判读。这种技术存在的问题是：不能保证界面处于贴合脱粘的检出（贴合是一种常出现的脱粘现象）；检测周期长，费用大是另外一个缺点[15]。（2）红外无损检测技术红外检测技术主要是基于红外辐射原理，通过扫描记录或观察被检测目标由于缺陷所引起的温度变化，来判断产品质量的变化和缺陷的存在[16]。国外目前主要用于金属蜂窝结构与叠层结构，陶瓷、玻璃、塑料、橡胶、复合材料等非金属材料构件以及发动机喷管胶接质量的检测。在我国目前主要是应用于电力系统方面。该方法的主要优点是快速经济，缺点是检测灵敏度易受检测面板厚度和材料导热系数的影响，且红外无损检测

6、设备更新换代迅速[17]。（3）微波无损检测技术美国60年代初开始微波无损检测技术的研究，至今已应用该技术检测玻璃钢固体火箭发动机壳体，用微波相干散射系统检测高温绝热陶瓷。我国自70年代开始研究微波无损检测技术，目前的主要成果有微波探伤仪、测厚仪和微波断层成向系统等设备，以及固体火箭玻璃钢壳体检测技术和应用微波技术检测电力系统非金属制品的制造缺陷，如脱粘、气孔、金属夹丝和使用中的冲击老化损伤。微波检测能实现非接触测量，能快速连续工作，设备也较简单。但由于有集肤效应，微波检测不能深入到金属或其它导电材料，因而不能检测以金属或碳纤维等导电材料为外层的复合

7、结构的内部缺陷。再者，微波检测局部缺陷的灵敏度还被使用的波长所限制，小于波长的缺陷检测不出来。可见，微波检测技术可以检测包覆层的粘接，但无法检测火箭发动机钢质表面的情况[18]。（4）激光无损检测技术第37页共37页绝热层C扫描脱粘图像处理方法研究清华大学毕业论文激光全息是激光无损检测中最重要的和使用最多的一种方法。美国70年代初已将该技术广泛应用于航空航天部门，涉及了各个方面和材料的检测，并于90年代推出切应力图像仪，很适合宇航工业蜂窝结构和复合材料的检测。在我国，全息无损检测的应用始于70年代，至今涉及了包覆层粘接、蜂窝粘接结构、印制电路板焊点质

8、量检测以及测量固体火箭发动机的喷流特性等方面。激光全息检测技术应用的主要障碍是物体的刚性运动和温度对检测的影