机械密封端面接触状态非线性兰姆波检测方法研究

机械密封是目前广泛使用的旋转轴用动密封，它是流体机械和动力机械中不可或缺的关键零部件。同时，机械密封失效是造成机械设备故障的最主要原因之一。本项目将兰姆波检测技术与非线性超声测量方法相结合，发展一种机械密封端面接触状态的非线性兰姆波检测方法。对兰姆波在复杂界面（机械密封端面）处传播问题进行研究，建立机械密封端面接触状态兰姆波检测模型，给定非线性接触边界条件。通过理论分析和数值模拟，建立兰姆波检测参数与密封端面接触状态的关系；建立一套完整的机械密封非线性兰姆波检测试验系统，重点进行机械密封检测专用兰姆波传感器设计；发展一种非线性超声兰姆波模态选择方法，以避免试验检测中多个二倍频兰姆波模态的混叠；进行机械密封端面接触状态非线性兰姆波检测试验研究，通过兰姆波的基波和二次谐波的应力波因子来表征机械密封端面接触状态，既可以实现端面间隙测量，又可实现端面接触程度检测。