基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究

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1、硕士学位论文MASTER'SDISSERTATION论文题目基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究作者姓名郑晓康学位类别工程硕士指导教师王玉田教授2016年5月中图分类号：TN247学校代码：10216UDC：621密级：公开工程硕士学位论文基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究硕士研究生：郑晓康导师：王玉田副导师：陈毅强申请学位：工程硕士工程领域：仪器仪表工程所在单位：电气工程学院答辩日期：2016年5月授予学位单位：燕山大学ADissertationinInstrumentandMeterEngineeringResearchofTestingmethodforDef

2、ectsinAerospaceCompositeBasedonContinuousTerahertzWaveByZhengXiaokangSupervisor:ProfessorWangYutianYanshanUniversityMay,2016燕山大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究》，是本人在导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全

3、由本人承担。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《基于连续太赫兹波的航天复合材料检测方法研究》系本人在燕山大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：日期：年月日导师签名：日期：

4、年月日摘要摘要在航空航天行业日益发展的今天，飞行设备的安全问题成为了人们关注的重点。航空航天设备在高速飞行的过程中，由于与空气快速的摩擦产生大量的热量，必须使用隔热复合材料以保障航空航天飞行器机身和内部结构的安全和完整性。这些隔热材料通过粘接方式覆盖于机体表面，当粘接层出现脱落时，就会造成严重后果。因此，对航空航天设备与绝热层之间粘接质量检测的研究具有重要的实际意义。本文以航天复合隔热材料与金属基板的粘接样件为研究对象，设计了具有一定通用性的航天复合隔热材料粘接质量检测实验。该实验根据检测对象的工艺特征，采用太赫兹波成像作为检测手段，搭建了返波管反射式太赫兹波成像系统和调频式连续

5、太赫兹波成像系统，选用合适频率的太赫兹探头，调整机械位移台的步进精度，通过对样件的扫查，实现了对太赫兹反射信号的采集，得到了样件粘接状态的层析图像。根据图像的特点，采用中值滤波消除图像中的背景噪声，通过Retinex图像增强算法使彩色图像在图像亮度和对比度方面都得到了很大改善。处理结果表明，该方法在对缺陷特征信息良好保护的前提下有效地降低了扫描图中噪声对缺陷特征判断的影响。对扫描结果进行ShenCastan算法与自适应Canny算法的边缘检测及Otsu算法与FCM算法的图像分割。对比分割效果后，选用效果较好的FCM聚类划分作为判断依据，提高了面积计算的准确性，使传统脱粘区域面积统

6、计方法得到改进。对制作缺陷的粘接样件检测的结果分析表明，该图像处理方法的误差为5%以内。关键词：无损检测；复合隔热材料；粘接缺陷；太赫兹；图像分割I燕山大学工程硕士学位论文AbstractIntoday'sgrowingaerospaceindustry,aerospaceaircraftsafetyproblemhasbecomethefocusofpeople’sattention.Whiletheaerospaceaircraftinaprocessofflight,duetothefrictionwiththeairinahigh-speedsituation,thede

7、vicewillproducealotofheat.Heatinsulationcompositematerialsmustbeusedtosecurethesafetyandintegrityoftheaerospaceaircraftfuselageandtheinternalstructure.Theseheatinsulationmaterialswerecoveredonthesurfaceofthefuselagebythemethodofbonding.Iftheb