金屬疲勞微損傷的非線性超聲檢測(cè)技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2020-12-09 21:28
金屬材料是汽車、船舶、航空航天、核工業(yè)等領(lǐng)域機(jī)械設(shè)備零部件的主要材料之一。這些設(shè)備在長(zhǎng)期使用過程中,受到拉伸、壓縮或交變載荷的作用,內(nèi)部微結(jié)構(gòu)逐漸產(chǎn)生變化,起初表現(xiàn)為位錯(cuò)、滑移帶和微裂紋,隨著微裂紋的成長(zhǎng)形成宏觀裂紋,導(dǎo)致金屬材料的斷裂失效。因此,本論文采用非線性超聲技術(shù),研究金屬疲勞微損傷的檢測(cè)技術(shù)具有現(xiàn)實(shí)意義。本文介紹了金屬疲勞損傷的非線性超聲檢測(cè)原理,針對(duì)鋁材料拉伸疲勞損傷試件,研究了非線性超聲檢測(cè)方法,分析了激勵(lì)信號(hào)、耦合劑和加窗處理對(duì)非線性超聲參數(shù)的影響;通過分析相對(duì)超聲非線性系數(shù)與拉伸應(yīng)力之間關(guān)系,采用二次多項(xiàng)式和指數(shù)函數(shù),擬合了兩者之間的關(guān)系,從擬合誤差數(shù)據(jù)表明,采用單一相對(duì)超聲非線性系數(shù)不能很好的表征拉伸疲勞微損傷程度。針對(duì)這一問題,分別提取了試件中三個(gè)典型位置的基波幅值、二次諧波幅值和相對(duì)超聲非線性系數(shù),以不同組合方式作為特征量,采用了BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行疲勞損傷程度的識(shí)別,識(shí)別的結(jié)果表明,采用多位置基波幅值和二次諧波幅值作為特征量的BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型具有更好的識(shí)別效果,識(shí)別最大誤差率達(dá)0.8%。
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
非線性超聲檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)物圖
匹配電阻、衰減器及低通濾波器(低通濾波器過濾高器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波發(fā)射出去,超聲波透過被器再將接受到的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最后被計(jì)算機(jī)波器來觀察波形,測(cè)量信號(hào)的頻率和幅度等參數(shù)。使使用到的測(cè)試參數(shù),并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行保存及處理。(a) 50Ω 匹配電阻 (b) 6dB 固定衰減
到試件后將發(fā)生反射。只使用一個(gè)波器顯示。當(dāng)試件中沒有缺陷時(shí),到的超聲波將出現(xiàn)高次諧波成分程度。式介紹出的超聲波是機(jī)械波,檢測(cè)時(shí)需要裝置,就是換能器,也就是常說的、電磁式換能器等,本文主要采利用材料的壓電效應(yīng)將能量互相換能器將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]管狀金屬構(gòu)件裂紋電磁聲發(fā)射激發(fā)特性試驗(yàn)研究[J]. 唐力偉,張曉濤,王平. 振動(dòng)與沖擊. 2014(19)
[2]基于應(yīng)力波因子的金屬材料表面塑性損傷檢測(cè)[J]. 稅國(guó)雙,黃蓬. 材料工程. 2013(11)
[3]非線性超聲檢測(cè)鎂合金早期疲勞的試驗(yàn)研究[J]. 顏丙生,劉自然,張躍春,湯寶平. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2013(04)
[4]金屬材料表面涂層損傷的非線性超聲評(píng)價(jià)[J]. 稅國(guó)雙,汪越勝. 固體火箭技術(shù). 2012(05)
[5]LY12鋁合金疲勞損傷的非線性超聲檢測(cè)[J]. 顏丙生,張士雄. 航空材料學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]非線性超聲檢測(cè)鎂合金疲勞的仿真和試驗(yàn)[J]. 吳斌,顏丙生. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2012(01)
[7]基于GMR效應(yīng)的非鐵磁性金屬裂紋渦流檢測(cè)[J]. 劉英沛,楊世錫,于保華. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2011(06)
[8]鋁合金初期塑性變形與疲勞損傷的非線性超聲無損評(píng)價(jià)方法[J]. 周正干,劉斯明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[9]非線性無損檢測(cè)技術(shù)的研究、應(yīng)用和發(fā)展[J]. 周正干,劉斯明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]金屬材料力學(xué)性能退化非線性超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 顏丙生,吳斌,李佳銳,何存富. 儀表技術(shù)與傳感器. 2011(02)
博士論文
[1]板狀金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的非線性超聲理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡海峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]金屬粘接界面固化性能和沖擊疲勞損傷的非線性超聲實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郗敬宇.北京交通大學(xué) 2013
[2]基于無損檢測(cè)的結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械性能退化研究[D]. 李常武.北京交通大學(xué) 2013
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車削力試驗(yàn)研究[D]. 郝保川.天津理工大學(xué) 2013
[4]粘接界面疲勞載荷作用下性能退化的非線性超聲實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃蓬.北京交通大學(xué) 2013
[5]鋁合金焊接接頭疲勞損傷的非線性超聲檢測(cè)研究[D]. 趙立彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]金屬表面缺陷的微波無損檢測(cè)研究[D]. 馬海桃.太原理工大學(xué) 2012
[7]焊接接頭塑性損傷的非線性超聲檢測(cè)與評(píng)價(jià)[D]. 李群.華東理工大學(xué) 2012
[8]基于非線性超聲縱波的高溫蠕變損傷檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究[D]. 鄺文川.華東理工大學(xué) 2011
[9]金屬材料拉伸變形下的超聲非線性特性研究[D]. 弓飛.北京交通大學(xué) 2010
[10]超聲非線性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 曾昱.北京交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2907502
【文章來源】:中北大學(xué)山西省
【文章頁數(shù)】:55 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
非線性超聲檢測(cè)系統(tǒng)實(shí)物圖
匹配電阻、衰減器及低通濾波器(低通濾波器過濾高器將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成超聲波發(fā)射出去,超聲波透過被器再將接受到的超聲波轉(zhuǎn)換為電信號(hào),最后被計(jì)算機(jī)波器來觀察波形,測(cè)量信號(hào)的頻率和幅度等參數(shù)。使使用到的測(cè)試參數(shù),并對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行保存及處理。(a) 50Ω 匹配電阻 (b) 6dB 固定衰減
到試件后將發(fā)生反射。只使用一個(gè)波器顯示。當(dāng)試件中沒有缺陷時(shí),到的超聲波將出現(xiàn)高次諧波成分程度。式介紹出的超聲波是機(jī)械波,檢測(cè)時(shí)需要裝置,就是換能器,也就是常說的、電磁式換能器等,本文主要采利用材料的壓電效應(yīng)將能量互相換能器將機(jī)械振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]管狀金屬構(gòu)件裂紋電磁聲發(fā)射激發(fā)特性試驗(yàn)研究[J]. 唐力偉,張曉濤,王平. 振動(dòng)與沖擊. 2014(19)
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[4]金屬材料表面涂層損傷的非線性超聲評(píng)價(jià)[J]. 稅國(guó)雙,汪越勝. 固體火箭技術(shù). 2012(05)
[5]LY12鋁合金疲勞損傷的非線性超聲檢測(cè)[J]. 顏丙生,張士雄. 航空材料學(xué)報(bào). 2012(02)
[6]非線性超聲檢測(cè)鎂合金疲勞的仿真和試驗(yàn)[J]. 吳斌,顏丙生. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2012(01)
[7]基于GMR效應(yīng)的非鐵磁性金屬裂紋渦流檢測(cè)[J]. 劉英沛,楊世錫,于保華. 振動(dòng).測(cè)試與診斷. 2011(06)
[8]鋁合金初期塑性變形與疲勞損傷的非線性超聲無損評(píng)價(jià)方法[J]. 周正干,劉斯明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[9]非線性無損檢測(cè)技術(shù)的研究、應(yīng)用和發(fā)展[J]. 周正干,劉斯明. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2011(08)
[10]金屬材料力學(xué)性能退化非線性超聲檢測(cè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)優(yōu)化[J]. 顏丙生,吳斌,李佳銳,何存富. 儀表技術(shù)與傳感器. 2011(02)
博士論文
[1]板狀金屬結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的非線性超聲理論與關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 胡海峰.國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
碩士論文
[1]金屬粘接界面固化性能和沖擊疲勞損傷的非線性超聲實(shí)驗(yàn)研究[D]. 郗敬宇.北京交通大學(xué) 2013
[2]基于無損檢測(cè)的結(jié)構(gòu)鋼機(jī)械性能退化研究[D]. 李常武.北京交通大學(xué) 2013
[3]基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的車削力試驗(yàn)研究[D]. 郝保川.天津理工大學(xué) 2013
[4]粘接界面疲勞載荷作用下性能退化的非線性超聲實(shí)驗(yàn)研究[D]. 黃蓬.北京交通大學(xué) 2013
[5]鋁合金焊接接頭疲勞損傷的非線性超聲檢測(cè)研究[D]. 趙立彬.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2012
[6]金屬表面缺陷的微波無損檢測(cè)研究[D]. 馬海桃.太原理工大學(xué) 2012
[7]焊接接頭塑性損傷的非線性超聲檢測(cè)與評(píng)價(jià)[D]. 李群.華東理工大學(xué) 2012
[8]基于非線性超聲縱波的高溫蠕變損傷檢測(cè)與評(píng)價(jià)研究[D]. 鄺文川.華東理工大學(xué) 2011
[9]金屬材料拉伸變形下的超聲非線性特性研究[D]. 弓飛.北京交通大學(xué) 2010
[10]超聲非線性的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D]. 曾昱.北京交通大學(xué) 2008
本文編號(hào):2907502
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