基于超聲回波特征的車身焊點質(zhì)量評價研究.pdf

1、電阻點焊是汽車白車身上運用最多的連接技術(shù)，因此焊點質(zhì)量直接影響著車身裝配質(zhì)量、車身力學(xué)性能及汽車整車質(zhì)量。超聲波檢測方法具有檢測成本低、操作簡單、便于攜帶等優(yōu)點，是焊點質(zhì)量無損檢測方法中應(yīng)用得最為廣泛的一種，但其應(yīng)用一直維持在人工手動檢測的水平。為提高焊點質(zhì)量的檢測效率和準(zhǔn)確率，實現(xiàn)汽車焊點的自動化檢測，有必要對焊點超聲檢測信號的特點、信號特征提取方法及焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫進(jìn)行深入研究。
　　首先，本文對焊點質(zhì)量自動化超聲檢測理論、

2、檢測信號處理方法及評價數(shù)據(jù)庫建立的理論基礎(chǔ)進(jìn)行了研究，為本文后續(xù)研究提供了理論支持和技術(shù)方法。
　　其次，對焊點超聲檢測信號最優(yōu)評價特征子集的選取方法進(jìn)行了研究。通過建立超聲信號的參數(shù)化模型，提出基于EM算法思想的信號參數(shù)估計算法，實現(xiàn)了重疊多回波信號參數(shù)的精確估計。分析焊點超聲檢測信號在時頻域的特征，基于信號參數(shù)估計方法和信號能量分析方法，提取時頻特征值。為去除冗余特征值，篩選出最優(yōu)先評價特征子集，本文基于判別熵建立了特征值有效

3、性監(jiān)督模型并定義加權(quán)系數(shù)，最終篩選出了作為焊點質(zhì)量識別評價依據(jù)的最優(yōu)特征值子集。
　　然后，采集大量焊點樣件的超聲檢測信號，利用前述超聲信號參數(shù)估計方法和信號能量分析方法提取了這些樣件的最優(yōu)特征值子集數(shù)據(jù)并建立特征值數(shù)據(jù)庫。分析特征值數(shù)據(jù)庫，求解不同焊點質(zhì)量類型對應(yīng)的特征值范圍，由此建立了基于試驗數(shù)據(jù)的初級焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫。針對初級評價數(shù)據(jù)庫適用范圍小的不足之處，利用有限元仿真分析的方法，建立不同焊點質(zhì)量模型，仿真擬合超聲檢測信

4、號，對焊點質(zhì)量評價數(shù)據(jù)庫進(jìn)行了修正與推廣，最終建立了一個適用范圍廣、可靠性高的焊點質(zhì)量超聲評價數(shù)據(jù)庫。
　　最后，介紹了焊點質(zhì)量超聲自動化檢測裝備的設(shè)計開發(fā)，將本文的特征值提取方法及評價數(shù)據(jù)庫集成于檢測裝備軟件系統(tǒng)中，并對該檢測裝備進(jìn)行了實際檢測測試，驗證了本文方法的有效性、評價數(shù)據(jù)庫的可靠性及焊點自動化檢測裝備應(yīng)用于焊點質(zhì)量在線自動化檢測的可行性。
　　研究結(jié)果表明，本文基于焊點超聲檢測信號的處理方法、特征值提取方法及基于