基于CIVA的覆有涂层叶片涡流检测仿真与POD分析
2021-07-27张海兵王世涛单柏荣
航空制造技术 2021年12期
张海兵,王世涛,单柏荣
(1. 海军航空大学青岛校区,青岛 266041;2. 中国人民解放军31002部队,北京 100076)
航空发动机是航空航天装备的关键部件,其性能的好坏直接影响飞机的性能,而影响其质量的关键因素之一就是航空发动机叶片的质量。航空发动机叶片在服役过程中长期因高压、高速、高温、潮湿气流冲蚀可能发生腐蚀、疲劳裂纹等损伤[1-2],严重影响了航空发动机的性能、寿命及可靠性,对于飞行安全也是较大的威胁,对其进行快速且准确无损检测与评估对保障航空发动机安全可靠意义重大[3-4]。
涡流检测是一种常用于航空发动机叶片缺陷检测的重要方法,利用电磁感应原理能够有效检测出导电、导磁材料中表面和近表面的缺陷,具有检测成本低、检测速度快、无需耦合和对环境无污染等优点,易于实现对航空发动机叶片裂纹缺陷的自动化快速检测[5]。在国内外众多文献中,涡流检测方法也常常作为有效的检测方法应用在叶片或其他金属零件的检测中。航空发动机叶片在制造中通常在其部件表面涂覆防腐涂层、耐磨涂层等以延长发动机寿命[6-7],对于覆有涂层的叶片使用涡流检测方法是否有效、可靠仍未知,需要进行研究。
因此本文模拟某型发动机叶片的典型疲劳裂纹损伤,运用CIVA仿真技术进行涡流检测仿真试验,并进行缺陷检出率(Probability of detection,POD)分析,以验证涡流检测技术在覆有涂层叶片缺陷检测中的可行性与可靠性。
1 覆有涂层叶片检测仿真试验
以某型发动机低压一级压气机叶片为例,该叶片表面覆有低温渗铝加硅酸盐复合涂层。……
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