【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超声无损检测，具体涉及一种紧装部位缺陷分析装置和分析方法。
技术介绍
1、在一对紧装配件中，一般会形成约束件和被约束件的结构关系，如过盈配合的轴和轴套、叶片和轮盘，其中轴和叶片为被约束件，而轴套和轮盘为约束件，在约束件/被约束件紧装配部位会产生较高的压应力水平。当对轴、叶片等约束件进行超声检测时，超声波传播到紧装部位后，由于压应力会使该部位材质声阻抗发生变化，从而在被约束件紧装部位发生应力超声反射，以及发生部分超声能量透射入约束件中的情况。同时，紧装部位往往也是易产生缺陷的部位，缺陷的有效检出和精确定量对预防断裂故障的发生意义重大。但是，由于紧装部位出现的超声透射效应，该部位的缺陷反射波幅值与无应力区域相同尺寸的缺陷反射波幅值会有比较大的差异，影响被约束件紧装部位缺陷的定量评估。
2、现有对紧装部位缺陷的定量，多是采用加工相同尺寸、过盈量、材质的对比试块，并在紧装部位加工相应的缺陷，实现对缺陷的定量。上述方法需加工相同过盈量的对比试块，同时只能对与对比试块相同尺寸的被约束件/约束件的紧装部位进行缺陷定量。如尺寸发生变化，又需要重新加工一套相同过盈量、相同尺寸的对比试块。这种方法获得的缺陷定量曲线适应性差，无法对同一类型过盈配合、不同尺寸和过盈量的紧装部位缺陷进行快速准确的定量。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术提供了一种紧装部位缺陷分析装置和分析方法，以解决紧装配件的紧装部位缺陷分析不灵活、不准确的问题。
2、第一方面，本专利技术提供了一
3、测试试块，包含约束件和预设位置设置有预设尺寸缺陷的被约束件，用于通过改变被约束件在约束件上的楔入深度，来模拟约束件和被约束件之间紧装部位在不同过盈量下的应力状态；
4、超声探头，用于耦合在被约束件，在不同过盈量下向约束件和被约束件的紧装部位的各个缺陷处发射超声波，并接收紧装部位返回的相同声程下的应力回波和缺陷回波；
5、分析模块，用于根据不同过盈量下应力回波和缺陷回波对紧装部位的缺陷进行定量分析。
6、本专利技术实施例提供的紧装部位缺陷分析装置，通过设计包含约束件和预设位置设置有预设尺寸缺陷的被约束件的测试试块，模拟约束件和被约束件之间紧装部位不同过盈量下的应力状态，由超声探头向不同过盈量下约束件和被约束件的紧装部位发射超声波，并接收紧装部位返回的相同声程下的应力回波和缺陷回波，分析模块根据不同过盈量下应力回波和缺陷回波对紧装部位的缺陷进行定量分析。本专利技术通过设计测试试块能够模拟紧装部位在不同过盈量下的应力状态，能够获得不依赖于声程的紧装部位缺陷超声定量曲线，在实际检测过程中根据定量曲线，实现对同一类型过盈配合、不同尺寸和过盈量的紧装部位缺陷的快速准确定量。
7、在一种可选的实施方式中，约束件和被约束件的楔入角相同。
8、本专利技术通过设置约束件和被约束件之间的楔入角，能够实现被约束件在约束件上不同的楔入深度，从而模拟约束件和被约束件之间不同的紧装程度，从而实现不同过盈量下的应力状态。
9、在一种可选的实施方式中，约束件和被约束件的过盈配合形式包括：双向应力状态和单向应力状态。
10、本专利技术通过设计双向应力状态的测试试块和单向应力状态的测试试块，能够模拟不同结构的紧装配件，针对实际测量中紧装配件的结构选择合适的缺陷分析结果，从而提高实际缺陷测量的精确度。
11、在一种可选的实施方式中，被约束件预设位置的同一横截面上设置有预设个数缺陷，且不同缺陷的尺寸均不相同。
12、本专利技术通过在测试试块上设计不同尺寸的缺陷，并根据应力回波和缺陷回波对缺陷尺寸进行分析，能够在实际测量中根据接收到的应力回波和缺陷回波定量分析缺陷尺寸。
13、在一种可选的实施方式中，缺陷为刻槽缺陷，且刻槽缺陷的横截面形状为u型或v型，刻槽缺陷的走向与被约束件的轴向垂直，刻槽缺陷的槽面与被约束件的表面成预设角度。
14、本专利技术通过根据实际缺陷形状、走向和深度扩展方向在测试试块上设置相应形式缺陷，能够使分析过程更接近实际情况，从而提高实际缺陷测量的精确度。
15、在一种可选的实施方式中，约束件与被约束件的材质及表面粗糙度均与待检测部件相同。
16、本专利技术通过设计与待检部件材质、表面粗糙度相同的测试试块，能够进一步使分析过程接近实际情况，从而提高实际缺陷测量的精确度。
17、第二方面，本专利技术提供了一种紧装部位缺陷分析方法，包括：
18、通过改变测试试块的被约束件在约束件上的楔入深度，来模拟约束件和被约束件之间紧装部位不同过盈量；
19、在不同过盈量下，耦合在被约束件的超声探头向紧装部位发射超声波，并接收紧装部位返回的相同声程下的应力回波和缺陷回波；
20、分析模块根据不同过盈量下应力回波和缺陷回波对紧装部位的缺陷进行定量分析。
21、本专利技术实施例提供的紧装部位缺陷分析方法，通过测试试块模拟约束件和被约束件之间紧装部位不同过盈量，在不同过盈量下，超声探头向紧装部位发射超声波，并接收紧装部位返回的相同声程下的应力回波和缺陷回波，分析模块根据不同过盈量下应力回波和缺陷回波对紧装部位的缺陷进行定量分析。本专利技术通过设计测试试块能够模拟紧装部位在不同过盈量下的应力状态，能够获得不依赖于声程的紧装部位缺陷超声定量曲线，在实际检测过程中根据定量曲线，实现对同一类型过盈配合、不同尺寸和过盈量的紧装部位缺陷的快速准确定量。
22、在一种可选的实施方式中，还包括：相同过盈量下，超声波的声程和增益均相同。
23、在一种可选的实施方式中，通过改变测试试块的被约束件在约束件上的楔入深度，来模拟约束件和被约束件之间紧装部位不同过盈量的过程，包括：将约束件和被约束件接触且未发生变形时的楔入深度作为初始楔入深度，对应初始过盈量；按照预设距离间隔增加被约束件在约束件上的楔入深度；基于初始过盈量随着楔入深度增加，来模拟紧装部位的不同过盈量。
24、本专利技术通过改变被约束件在约束件上的楔入深度，能够使测试试块代表的紧装配件的紧装程度逐渐增大，从而能够在同一个测试试块上模拟不同的过盈量，提高测试试块的利用率和分析结果的适应性。
25、在一种可选的实施方式中，分析模块根据不同过盈量下应力回波和缺陷回波对紧装部位的缺陷进行定量分析的过程，包括：根据同一声程时不同过盈量下应力回波的幅值和缺陷回波的幅值，构建应力回波幅值-过盈量关系曲线和缺陷回波幅值-过盈量关系曲线；根据应力回波幅值-过盈量关系曲线和缺陷回波幅值-过盈量关系曲线，计算相同过盈量下应力回波幅值和相同过盈量且不同尺寸缺陷处缺陷回波幅值的分贝差，并根据缺陷尺寸构建分贝差-缺陷尺寸关系曲线。
26、本专利技术根据不同过盈量下应力回波和缺陷回波的分贝差及相同过盈量下不同的缺陷尺寸，能够获得分贝差-缺陷尺寸关系曲线，从而在进行实际缺陷测量时，直本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种紧装部位缺陷分析装置，其特征在于，包括：测试试块、超声探头和分析模块；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述约束件和所述被约束件的楔入角相同。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述约束件和所述被约束件的过盈配合形式包括：双向应力状态和单向应力状态。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被约束件预设位置的同一横截面上设置有预设个数缺陷，且不同缺陷的尺寸均不相同。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述缺陷为刻槽缺陷，且所述刻槽缺陷的横截面形状为U型或V型，所述刻槽缺陷的走向与所述被约束件的轴向垂直，所述刻槽缺陷的槽面与所述被约束件的表面成预设角度。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述约束件与所述被约束件的材质及表面粗糙度均与待检测部件相同。
7.一种紧装部位缺陷分析方法，其特征在于，基于权利要求1-6所述的装置对紧装部位缺陷进行分析，所述方法，包括：
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在相同过盈量下，所述应力回波和缺陷回波的声程和增益
9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述通过改变测试试块的被约束件在约束件上的楔入深度，来模拟所述约束件和被约束件之间紧装部位不同过盈量的过程，包括：
10.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述分析模块根据不同过盈量下所述应力回波和所述缺陷回波对所述紧装部位的缺陷进行定量分析的过程，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种紧装部位缺陷分析装置，其特征在于，包括：测试试块、超声探头和分析模块；
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述约束件和所述被约束件的楔入角相同。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述约束件和所述被约束件的过盈配合形式包括：双向应力状态和单向应力状态。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述被约束件预设位置的同一横截面上设置有预设个数缺陷，且不同缺陷的尺寸均不相同。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述缺陷为刻槽缺陷，且所述刻槽缺陷的横截面形状为u型或v型，所述刻槽缺陷的走向与所述被约束件的轴向垂直，所述刻槽缺陷的槽面与所述被约束件的表面成预设角度。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张炯，肖俊峰，高斯峰，唐文书，李永君，马伟，徐小卜，刘全明，南晴，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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