本文選題：預(yù)緊力　切入點(diǎn)：振動(dòng)頻譜　出處：《機(jī)械工程學(xué)報(bào)》2016年05期 　論文類型：期刊論文

【摘要】：在超聲紅外熱像檢測(cè)過程中,超聲脈沖激勵(lì)下被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)狀態(tài)直接決定了缺陷區(qū)域的生熱效果,而工具桿與被測(cè)對(duì)象之間的預(yù)緊力是影響被測(cè)對(duì)象振動(dòng)狀態(tài)的重要因素之一。試驗(yàn)結(jié)果表明:預(yù)緊力的增大使得振動(dòng)能量呈上升趨勢(shì)并伴隨著小范圍不穩(wěn)定,同時(shí)被測(cè)對(duì)象的振動(dòng)頻譜由混沌振動(dòng)開始,經(jīng)歷次諧波、準(zhǔn)次諧波后達(dá)到超諧波振動(dòng)狀態(tài)。針對(duì)上述現(xiàn)象,采用顯式動(dòng)力學(xué)方法建立了與試驗(yàn)條件相對(duì)應(yīng)的有限元模型,并進(jìn)行了瞬態(tài)動(dòng)力學(xué)分析。模型采用壓電-力類比方法來模擬壓電陶瓷的逆壓電效應(yīng),同時(shí)引入了動(dòng)態(tài)松弛來更準(zhǔn)確模擬試驗(yàn)工況。仿真結(jié)果驗(yàn)證了試驗(yàn)觀察到的現(xiàn)象,并進(jìn)一步揭示了預(yù)緊力的增大將改變超聲工具桿和被測(cè)平板之間的接觸力狀態(tài),從而改變被測(cè)試件的振動(dòng)能量分布和振動(dòng)頻譜。研究成果有助于實(shí)現(xiàn)通過預(yù)緊力來控制被測(cè)對(duì)象振動(dòng)狀態(tài),進(jìn)而達(dá)到優(yōu)化超聲紅外熱像檢測(cè)的目的。
[Abstract]:In the process of ultrasonic infrared thermal image detection, the vibration state of the object under ultrasonic pulse excitation directly determines the heat generation effect in the defect region. The pretightening force between the tool rod and the measured object is one of the important factors affecting the vibration state of the tested object. The experimental results show that the increase of the pretension force makes the vibration energy increase and accompanied by a small range of instability. At the same time, the vibration spectrum of the measured object begins with chaotic vibration, goes through subharmonics and quasi-harmonics, and then reaches the state of hyperharmonic vibration. In view of the above phenomena, a finite element model corresponding to the experimental conditions is established by using explicit dynamic method. The model uses piezoelectric force analogy method to simulate the inverse piezoelectric effect of piezoelectric ceramics, and dynamic relaxation is introduced to simulate the test conditions more accurately. The simulation results verify the observed phenomena. It is further revealed that the increase of pretightening force will change the contact force between the ultrasonic tool rod and the plate to be measured. Thus, the vibration energy distribution and vibration spectrum of the tested object can be changed. The research results are helpful to control the vibration state of the tested object by pre-tightening force, and then to optimize the ultrasonic infrared thermal image detection.
【作者單位】： 裝甲兵工程學(xué)院機(jī)械工程系;
【基金】：軍內(nèi)計(jì)劃科研資助項(xiàng)目
【分類號(hào)】：TG115.28

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本文編號(hào)：1608756