模具激光仿生強化單元體聲信號特征分析研究.pdf

1、由于熱作模模具在服役期間反復與高溫材料接觸，受到長期交變應力的作用，破壞模具表面的強度，產生模具局部表面裂紋，影響模具的使用壽命。隨著人們對節(jié)能、環(huán)保和節(jié)省資源的重視，對模具表面進行激光仿生強化處理受到近年來諸多學者的熱議。模具激光仿生強化處理改善表層的微觀化學成分和組織成分，改善其耐磨性、提高硬度和增強抗疲勞性，可有效地延長模具的服役壽命，節(jié)約了昂貴的開模費用，進而極大地降低生產成本，縮短了工件的生產周期，擴大經濟利益。故本文研究的主

2、要內容是激光仿生技術對模具表面進行強化處理并基于聲信號對其質量監(jiān)控特征分析研究。歸納起來，本文的具體工作如下:
　　 建立局部激光仿生阻斷數(shù)學模型對單元體抗裂壽命進行估算，并對激光仿生強化的可行性加以證實。結合激光仿生強化單元體的數(shù)學模型結構，對激光加工參數(shù)進行正交試驗設計，找出激光加工參數(shù)中的最優(yōu)組。通過優(yōu)化單元體的微觀組織結構的分析以及其顯微硬度的分析，可知單元體具有抗裂作用，顯著改善模具的表面質量，對提高模具的服役壽命具有

3、功效。采集制備激光仿生強化單元體的聲信號，對其進行降噪處理，得出降噪處理后的聲信號。再對降噪聲信號進行小波分析和希爾伯特—黃變換(HHT)的處理，可清晰地分辨強化質量的優(yōu)劣。由于HHT以瞬時頻率為核心理念，借助Hilbert變換求得相位函數(shù)，再對相位函數(shù)進行求導產生瞬時頻率。求出的瞬時頻率就具有局部性，而傅立葉變換的頻率是全局性的，小波變換的頻率存在區(qū)域性的缺陷。從理論上講，希爾伯特—黃變換能精確地給出信號中頻率隨時間變化的規(guī)律，進而避