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某型飛機疲勞試驗過程中的聲發射監測技術研究

作者: 時間:2013-11-27 來源:網絡 收藏
穩,3020周期信號有小突變,由作動筒球型鉸鏈磨損引起;b、4500-5540周期信號劇烈變化,由作動筒密封橡膠圈磨損和液壓油泄漏引起;c、在5540周期分解作動筒,證實密封圈已嚴重磨損(圖8)。換密封橡膠圈,重新安裝傳感器,信號恢復正常(低AE撞擊數),7250周期后信號劇烈變化,也是由作動筒密封橡膠圈磨損和液壓油泄漏引起。由于接近試驗結束,此時沒有停機,直到完成7500次試驗任務。

圖7 左主起落架作動筒撞擊數與收放循環數的關系曲線
以上結果說明,雖然作動筒位于隱蔽的位置,目測不到其泄漏,也能夠通過分析目標對象的AE信號變化,做出正確的判斷。再以左主起落架接耳處(見圖2)的信號為例進行分析。起落架收放過程是這樣的:收起到上位鎖7秒→上停8秒→放下到下位鎖5秒→下停25秒。監測的正常信號如圖9所示:信號是平穩的、規律性很強。如果監測區域產生疲勞裂紋,應該在其克服外加載荷的收起過程引起AE信號較大的變化,而實際監測到的故障信號見圖10,信號變的不平穩、沒有規律,而且在起落架的下停位時(不應該有信號),有大量的AE信號,而其它目標對象的信號沒有變化。可以判斷出是作動筒有泄漏,而不是產生了疲勞裂紋。

起落架收放試驗進行到3000次后,運行過程中左主起作動筒發出咯吱聲,是作動筒與機身連接的球型鉸鏈發生了干摩擦,產生一定量的磨損。在安裝完傳感器后,已經做過斷鉛試驗,該位置的AE信號可以被安裝于作動筒中部的傳感器接受。雖然其撞擊次數增加的不是很多,由平均14次增加到19次,其相對增量剛超過30%,但通過AE信號的相關分析,可以看出信號的明顯變化。AE信號的相關分析是通過分析兩個特征參數之間的關系,獲得信號的特征,以評價監測目標對象的狀態。圖11和圖12分別是正常信號和故障信號的撞擊次數與幅度的相關分布,有故障時,幅度100dB的撞擊數由低于5猛增到65,且低幅度的信號也有增加。因此,即使沒有聽到摩擦磨損產生的聲音,也可以監測到該故障。經分解球型鉸鏈,發現有明顯的磨損損傷。后經潤滑處理,該故障現象消失。
5 結論
在起落架收放控制試驗過程中,技術是對其附屬零部件疲勞損傷進行實時監測的一種行之有效的方法。雖然沒有疲勞裂紋產生,但監測到了相對較弱的泄漏故障和干摩擦、磨損故障。
信號典型參數如撞擊數(hits)能夠提供關于目標對象狀態的非常有價值的信息,信號參數的趨勢分析方法和相關分析方法,具有簡單、直觀、分析速度快、實時性好的特點,實現了對于多目標、動態對象的實時監測,可以保證試驗的順利進行,避免發生突發性事故,對后續的全機有指導性意義。當然,需要指出的是,上述分析的一個重要前提是,性能穩定、可靠、本底噪聲極低的全數字式聲發射檢測儀是保證結果可靠的必不可少的物質保證條件。
作者進行的研究說明,聲發射技術在工程疲勞損傷的實時監測方面具有良好的應用前景。


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