由于高分子材料科學(xué)技術(shù)的迅猛發(fā)展,燃?xì)夤艿李I(lǐng)域發(fā)生了“以塑代鋼”的革命性變革。聚乙烯(PE)是一種半結(jié)晶的熱塑性高分分子材料,其化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、易加工成型、力學(xué)性能優(yōu)異,已在工業(yè)生產(chǎn)和人們?nèi)粘Ｉ钪械玫搅藦V泛應(yīng)用。用聚乙烯材料做成的管道,在實際應(yīng)用中表現(xiàn)出了輕質(zhì)、耐磨、耐腐蝕等諸多優(yōu)點,在給水管和燃?xì)夤艿群芏鄨龊弦阎鸩饺〈摴堋Ｈ欢?作為一種高分子有機(jī)材料,其老化問題不可避免,給聚乙烯燃?xì)夤艿赖墓こ虘?yīng)用帶來極大的安全隱患。本研究以PE80燃?xì)夤懿臑閷ο?主要從以下方面進(jìn)行研究:(1)分析聚乙烯管材在使用環(huán)境中的老化行為,并進(jìn)行力學(xué)性能試驗和熱穩(wěn)定性試驗,以沖擊強(qiáng)度和氧化誘導(dǎo)時間的大小表征聚乙烯管材的老化狀態(tài)。(2)利用短時傅里葉變換(STFT)對超聲脈沖信號進(jìn)行時頻分析,獲取不同老化試樣的超聲聲速譜和衰減譜,分析超聲聲速和衰減系數(shù)隨檢測頻率的變化規(guī)律,以及超聲聲速和衰減系數(shù)隨老化程度的變化規(guī)律。(3)對不同試樣超聲脈沖信號進(jìn)行頻譜分析,并根據(jù)基波和二次諧波幅值計算超聲非線性系數(shù),分析超聲非線性系數(shù)與聚乙烯老化程度的相互關(guān)系。(4)根據(jù)以上的試驗數(shù)據(jù),分析超聲非線性響應(yīng)與材料性能的內(nèi)在聯(lián)系...

【文章頁數(shù)】：62 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 研究的背景及意義
    1.2 聚乙烯管材的發(fā)展概況及其特性
        1.2.1 聚乙烯管材的發(fā)展
        1.2.2 聚乙烯管材的特點
        1.2.3 聚乙烯材料老化的影響因素
    1.3 國內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.3.1 國外研究進(jìn)展
        1.3.2 國內(nèi)研究進(jìn)展
    1.4 研究內(nèi)容
第2章 超聲波檢測基本理論
    2.1 超聲波的圓盤縱波發(fā)射聲場
        2.1.1 波源軸線上聲壓分布
        2.1.2 波束指向性
    2.2 超聲波檢測方法
        2.2.1 脈沖反射法和透射法
        2.2.2 縱波法和橫波法
    2.3 短時傅里葉變換
        2.3.1 傅里葉變換
        2.3.2 連續(xù)短時傅里葉變換
        2.3.3 離散短時傅里葉變換
        2.3.4 基本窗寬度分類
    2.4 非線性超聲檢測技術(shù)
        2.4.1 非線性超聲檢測原理
        2.4.2 非線性波動方程的解
    2.5 本章小結(jié)
第3章 聚乙烯管材的性能研究
    3.1 聚乙烯材料老化機(jī)理
        3.1.1 自由基反應(yīng)機(jī)理
        3.1.2 老化機(jī)理
    3.2 聚乙烯管材老化研究方法
    3.3 沖擊強(qiáng)度試驗
        3.3.1 聚乙烯管材老化試樣制備
        3.3.2 沖擊強(qiáng)度測試
    3.4 熱穩(wěn)定性分析
        3.4.1 氧化誘導(dǎo)期測量方法
        3.4.2 聚乙烯氧化誘導(dǎo)時間測量
    3.5 本章小結(jié)
第4章 超聲信號采集及其聲學(xué)特性研究
    4.1 超聲檢測系統(tǒng)的軟硬件實現(xiàn)
        4.1.1 超聲檢測裝置的搭建
        4.1.2 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)軟件設(shè)計
        4.1.3 超聲脈沖信號采集
    4.2 STFT窗函數(shù)類型與參數(shù)的確定
        4.2.1 不同窗函數(shù)的選擇
        4.2.2 窗寬度選擇
    4.3 聚乙烯的聲學(xué)特征研究
        4.3.1 超聲波衰減特性
        4.3.2 超聲聲速譜與衰減譜測量
    4.4 本章小結(jié)
第5章 聚乙烯老化程度的非線性表征
    5.1 加熱時長對基波和二次諧波幅值的影響
    5.2 老化時間對非線性系數(shù)的影響
    5.3 非線性系數(shù)與沖擊強(qiáng)度和氧化誘導(dǎo)時間的關(guān)系
        5.3.1 超聲非線性系數(shù)與沖擊強(qiáng)度的關(guān)系
        5.3.2 非線性系數(shù)與氧化誘導(dǎo)時間的關(guān)系
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
致謝
攻讀學(xué)位期間所開展的科研項目和發(fā)表的學(xué)術(shù)論文



本文編號：3865531