叶片前缘仿形涡流检测仿真与试验设计

• 作者: 张国才 谢小荣 刘永钊 冯炎青 游泳
• 来源期刊: 航空学报
• 学科: 工学
• 关键词: 叶片前缘 涡流检测 有限元 仿形线圈 缺陷 锁相技术 LabVIEW
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 所属期刊栏目: 材料工程与机械制造
• 页码范围: 392-403
• 页数: 12页
• 分类号: V267+.23|TG115.28
• 语种: 中文

摘要

仿形涡流检测技术因其耦合性好可有效抑制检测过程晃动而特别适合对大曲率叶片前缘快速检测.针对涡轮叶片前缘仿形涡流检测建立前缘及仿形线圈有限元模型,运用有限元方法分析叶片前缘凹坑、长裂纹、边沿凹坑3种典型缺陷在内外两种激励、不同内径线圈、不同频率等模式下的检测信号特征.仿真结果表明:大曲率前缘实施仿形涡流检测,检测区域可有效覆盖整个前缘区域,检测频率越高,检测灵敏度越高.双线圈检测模式下,外激励内接收比内激励外接收灵敏高,当内检测线圈尺寸大于缺陷的尺度时,内接收线圈内径越小,其相对灵敏度越高.结合仿真结论,制作前缘缺陷试块,采用锁相放大及图形化编程技术,设计前缘仿形涡流检测系统,试验结果表明,仿形线圈可有效检出前缘典型缺陷,检测幅值相位输出结果与仿真结论相似.研究成果可用于指导大曲率叶片前缘的工程实践检测.