為了檢測具有變曲率變厚度結(jié)構(gòu)特點的汽輪機(jī)葉片表面早期疲勞損傷,提出了非線性瑞利波無損檢測方法。建立了汽輪機(jī)葉片非線性瑞利波檢測有限元模型,在模型中提出采用無限單元邊界,有效防止了邊界對聲波的反射,使數(shù)值模擬結(jié)果更加準(zhǔn)確。結(jié)果表明超聲非線性系數(shù)（β）隨微缺陷數(shù)目和長度的增加分別呈線性和二次函數(shù)增大關(guān)系。建立了汽輪機(jī)葉片非線性瑞利波檢測試驗系統(tǒng),對兩組三點彎曲疲勞試件進(jìn)行了非線性瑞利波檢測試驗,試驗結(jié)果雖有一定的分散性,但在疲勞壽命50%以前,β總體隨疲勞壽命增加而明顯增大。 

【文章來源】：組合機(jī)床與自動化加工技術(shù). 2020,(10)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

有限元模型

非線性超聲檢測數(shù)值模擬研究中[9],通常在模型邊界設(shè)立高衰減區(qū)來防止波的反射,但在實際仿真過程中超聲波到達(dá)高衰減區(qū)邊界時還會發(fā)生一定反射。無限單元是一種幾何上可以趨于無限遠(yuǎn)處的單元,超聲波到達(dá)無限單元邊界后會沿傳播方向向無窮遠(yuǎn)處傳播而不發(fā)生反射。圖1中陰影部分為設(shè)立的單元類型為CINPE4的無限單元。圖2為瑞利波傳播到右邊界時Mises應(yīng)力云圖,可以看出,瑞利波在到達(dá)右邊界時被完全吸收。圖3為無缺陷時在邊界設(shè)定無限單元接收到信號的時域波形和頻譜。圖3 無缺陷時設(shè)置無限單元邊界接收到的信號的時域波形和頻譜

圖2 瑞利波傳播到右邊界時Mises應(yīng)力云圖圖3時域波形中沒有明顯的反射波,且頻譜中頻率結(jié)構(gòu)比較單一,說明無限單元邊界減少了反射波的干擾,使數(shù)值模擬結(jié)果更加精確。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號：3099976