经验模态分解火箭发动机多界面粘结检测特征信号提取技术
2021-04-06陈友兴王召巴
宇航材料工艺 2021年1期
马 媛 陈友兴 李 鹏 王召巴 金 永
(1 中北大学信息与通信工程学院,太原 030051)
(2 西安近代化学研究所,西安 710065)
文 摘 针对固体火箭发动机在存放期间粘结界面易出现脱粘的情况,采用超声纵波对其一二界面粘结质量进行检测,得到的二界面脱粘缺陷回波信号通常混叠了一界面多次反射透射的信号,无法与一界面粘结信号区分。为了区分不同界面回波信号,选用EMD(经验模态分解)对回波信号分解,并根据相关性系数得到信号主导作用模态分量,提取其检测信号幅度特征,得到界面粘结情况,再根据时间确定粘结位置是一界面还是二界面。结果表明:通过EMD对超声回波信号的特征提取可以实现固体火箭发动机界面最小直径为4 mm的脱粘缺陷检测,同时有效地降低分析计算的数据量,为固体火箭发动机粘结检测提供一定基础。
0 引言
固体火箭发动机由钢壳体、绝热层和推进剂粘结而成[1-3]。粘结过程中,不同材料的性能也完全不同,加之在存放期间,周围环境温度等的变化,使得粘结不再牢靠甚至粘结界面出现脱粘,进而导致火箭发动机的燃烧面积发生变化,影响飞行轨迹,甚至发生爆炸[4-7]。因此对火箭发动机粘结质量的检测变得尤为重要。
超声检测因其操作简单,成本低等优势被广泛应用于火箭发动机的粘结质量检测。由于其绝热层材料成分复杂,超声信号的衰减很大,超声波在壳体中的多次反射会造成二界面回波被淹没在壳体反射波中,增加多界面粘结质量超声检测难度,因此需要对超声回波信号进行信号处理。……
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