基于超声检测技术的大型螺旋桨桨叶测厚研究

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1、分类号学号M201370579学校代码10487密级硕士学位论文基于超声检测技术的大型螺旋桨桨叶测厚研究学位申请人：郑飞学科专业：机械工程指导教师：毛新勇副教授答辩日期：2015年5月23日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringResearchonThicknessMeasurementofLargePropellerBladeBasedonUltrasonicMeasurement

2、TechnologyCandidate:ZhengFeiMajor:MechanicalEngineeringSupervisor:Ass.Prof.MaoXinyongHuazhongUniversityofScienceandTechnologyWuhan,Hubei430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡

3、献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：

4、日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要大型螺旋桨主要为船舶提供动力，桨叶厚度是控制叶面形状的重要参数之一，桨叶厚度的测量对桨叶的生产制造工艺及加工余量的分配都有重要意义。目前，国内多数的厂家都是以人工卡钳测量桨叶厚度，该方法不但重复精度低，劳动强度大，对人的依赖性强，而且制约着螺旋桨加工与检测一体化的发展。基于此现状，本文依托自然科学基金创新群体项目：高性能数字制造制备的基础研究。利用超声检测技术对大型螺旋桨桨叶厚度测量进行了应用研究。根据超声测厚原理和桨叶结构特点，确定了一种有效的桨叶厚度测量方法。

5、首先分析了大型螺旋桨结构及卡钳测厚工艺特点；基于超声测厚原理，分析并确定了合理的超声测厚方法；对桨叶超声测厚的影响因素进行了分析。并根据研究内容设计和搭建了超声测厚与信号采集实验平台。其次，分析了桨叶测厚回波信号中夹杂噪声的来源及特点。并基于小波的多分辨率分析原理，确定了一个完整的降噪流程，有效实现了回波信号的降噪及底面回波特征的提取。其中主要对小波基的选择，最佳分解层数的判定，阈值处理方法进行了研究。然后，基于底面回波峰值的时域位置，研究了桨叶厚度的计算方法。并通过模拟试件的实验，分析和验证了桨叶表面粗糙起伏颗粒

6、及曲面夹角对测量结果的影响。并根据工程经验，给出了合适的补偿和修正方案。最后，通过在毛坯螺旋桨桨叶上的超声测厚实验，验证了超声测量结果重复性高的特点。并截取螺旋桨上的局部曲面桨叶，通过线切割获取各点截面厚度线的实测值，将超声测量结果与之对比，参照桨叶厚度值的公差等级，验证了超声桨叶测厚方法的有效性。关键词：螺旋桨，桨叶厚度，超声测厚，回波信号处理，影响因素I华中科技大学硕士学位论文AbstractLarge-sizedscrewpropellerismainlyusedtoprovidepowerforships.

7、Thebladethicknessisoneoftheimportantparameterstocontrolbladeshape,themeasurementsofthebladethicknesshavegreatsignificancetothemanufacturingprocessandthereasonabledistributionofthemachiningallowance.Atpresent,mostdomesticmanufacturersuseartificialcaliperstogetb

8、ladethickness,thismethodnotonlyshowslowrepetitionaccuracy,highlaborintensityandstrongdependenceonhuman,butalsorestrictsthedevelopmentofpropellerprocessinganddetectionintegrated.Bas