航空机匣环件曲面结构超声全聚焦检测与缺陷定量方法

doi:10.3969/j.issn.1004-132X.2023.08.002

中国机械工程 ›› 2023, Vol. 34 ›› Issue (08): 892-898.DOI: 10.3969/j.issn.1004-132X.2023.08.002

航空机匣环件曲面结构超声全聚焦检测与缺陷定量方法

关山月1，2，3;汪小凯1，2，3;华林1，2，3;李一轩1，2，3

1.武汉理工大学现代汽车零部件技术湖北省重点实验室，武汉，430070
2.武汉理工大学汽车零部件技术湖北省协同创新中心，武汉，430070
3.武汉理工大学汽车工程学院，武汉，430070

出版日期:2023-04-25 发布日期:2023-05-16
通讯作者: 汪小凯（通信作者），男，1982年生，教授、博士研究生导师。研究方向为运载装备智能控制及无损检测。发表论文60余篇。E-mail：wxk0919@whut.edu.cn。
作者简介:关山月，男，1994年生，博士研究生。研究方向为运载装备超声相控阵检测、智能检测。发表论文6篇。E-mail：gsyawesome@163.com。
基金资助:
国家重点研发计划（2019YFB1704500）；国家自然科学基金（51875428）；湖北省重点研发计划（2020BAB144）

Ultrasonic TFM Inspection and Quantitative Method of Defects for Curved Surface Structures of Aeroengine Casing Rings

GUAN Shanyue1，2，3;WANG Xiaokai1，2，3;HUA Lin1，2，3;LI Yixuan1，2，3

1. Hubei Key Laboratory of Advanced Technology for Automotive Components，Wuhan University
of Technology，Wuhan 430070
2. Hubei Collaborative Innovation Center for Automotive Components Technology，Wuhan
University of Technology，Wuhan，430070
3. School of Automotive Engineering，Wuhan University of Technology，Wuhan，430070

Online:2023-04-25 Published:2023-05-16

摘要/Abstract

摘要： 航空发动机机匣所用环形锻件的沟槽和圆角部位容易产生各类缺陷。针对环形锻件的曲面结构，提出了超声全聚焦检测与缺陷定量方法。在待测区域建立圆柱坐标系并划分网格点，设计了0.8 mm当量缺陷对比试块，采集了网格点处缺陷最大幅值数据集，将数据集在深度和角度两个方向拟合，建立了距离-角度-幅值曲面缺陷定量评价方法。某机匣环件试样实验结果表明缺陷定量方法的误差小于1 dB。

关键词: 航空发动机, 环形锻件, 曲面, 全聚焦法, 缺陷定量化

Abstract: Grooves and round corners of ring forgings used in aeroengine casing were prone to produce various defects. Taking the curved surface structures of aeroengine casing rings as an object， the ultrasonic TFM detection and defect quantification were proposed. The testing areas were divided into grid points in cylindrical coordinate system and the reference blocks with 0.8 mm artificial defects were designed. The maximum amplitude defect data set at all grid points was collected. The data set was fitted in two directions of depth and angle， and the distance angle amplitude surface defects quantitative evaluation method was established. The experimental results of a casing ring specimen show that the errors of quantitative method are less than 1 dB.

Key words: aeroengine, ring forging, curved surface, total focusing method（TFM）, defect quantification

中图分类号:

TG316

关山月, 汪小凯, 华林, 李一轩, . 航空机匣环件曲面结构超声全聚焦检测与缺陷定量方法[J]. 中国机械工程, 2023, 34(08): 892-898.

GUAN Shanyue, WANG Xiaokai, HUA Lin, LI Yixuan, . Ultrasonic TFM Inspection and Quantitative Method of Defects for Curved Surface Structures of Aeroengine Casing Rings[J]. China Mechanical Engineering, 2023, 34(08): 892-898.

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