【摘要】：鋁合金具有密度小、強(qiáng)度高、易成型、易導(dǎo)電、易導(dǎo)熱等優(yōu)點(diǎn),在航空、船舶、鐵路、汽車、化學(xué)等工業(yè)領(lǐng)域有著重要且不可替代的地位。渦流檢測技術(shù)具有非接觸性、靈活性高、易于實現(xiàn)自動化、無需耦合劑、能在高溫下工作等優(yōu)點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于工業(yè)無損檢測領(lǐng)域,但目前國內(nèi)外的相關(guān)研究主要集中在鋁合金材料的彈性階段,本文基于渦流檢測技術(shù)對鋁合金材料的塑性及疲勞損傷進(jìn)行了研究。本文以實驗為基礎(chǔ),以數(shù)值仿真手段為輔助,對7075鋁合金塑性殘余變形及疲勞循環(huán)與渦流響應(yīng)之間的關(guān)系進(jìn)行了試驗研究,獲得了應(yīng)力比、最大疲勞應(yīng)力及疲勞循環(huán)數(shù)對渦流響應(yīng)的影響規(guī)律,為鋁合金塑性損傷及疲勞損傷評估及安全服役提供了數(shù)據(jù)和技術(shù)支持。具體來說,工作內(nèi)容和成果主要包括以下幾個方面:(1)借助仿真軟件,完成了鋁合金試件的建模、網(wǎng)格劃分、加載計算和后處理,最終獲得到了鋁合金拉伸方向和垂直于拉伸方向渦流響應(yīng)與鋁合金電導(dǎo)率相對變化量的變化規(guī)律。(2)通過拉伸試驗對鋁合金試件導(dǎo)入不同程度的塑性變形,通過渦流檢測獲得變形試件的渦流響應(yīng),建立鋁合金塑性應(yīng)變和渦流響應(yīng)的關(guān)系,從而獲得鋁合金電導(dǎo)率相對變化量與塑性應(yīng)變的變化規(guī)律。(3)通過對鋁合金試件進(jìn)行不同應(yīng)力比、不同循環(huán)次數(shù)和不同最大應(yīng)力條件下的疲勞試驗,對鋁合金渦流響應(yīng)與應(yīng)力比、疲勞循環(huán)次數(shù)及最大應(yīng)力之間的變化關(guān)系進(jìn)行了研究,建立了不同應(yīng)力比下的疲勞特征渦流響應(yīng)曲面,最后嘗試了給定疲勞特征條件下疲勞循環(huán)次數(shù)與鋁合金電導(dǎo)率相對變化量之間數(shù)學(xué)模型的建立。
【圖文】：

１．３渦流檢測技術(shù)概述逡逑１．３．１渦流檢測原理逡逑渦流檢測是以電磁感應(yīng)原理為基礎(chǔ)發(fā)展起來的一種無損檢測方法。如圖１．２逡逑所示，當(dāng)載有交變電流的檢測線圈靠近導(dǎo)電材料時，由于線圈磁場的作用，導(dǎo)體逡逑中會感生出渦流，，而導(dǎo)體中的渦流也會感生自己的磁場，感生磁場會影響原來線逡逑圈的磁場，磁場疊加進(jìn)而導(dǎo)致線圈電壓和阻抗的改變。導(dǎo)體內(nèi)感生渦流的大小、逡逑相位的分布以及流動的都會受到導(dǎo)體自身電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、外形尺寸及缺陷等因逡逑素影響，因此，根據(jù)檢測線圈的阻抗及電壓變化，便能間接了解和評定導(dǎo)電材料逡逑內(nèi)部物理特征的變化，或者發(fā)現(xiàn)導(dǎo)電材料的某些工藝性缺陷。逡逑交變磁場逡逑交變電流＞邋＼邐｜逡逑ｉ邐＠胃檢測線圈逡逑，＾流ｃ１逡逑［邐．．／邐＼邋ｈ邋件逡逑感應(yīng)磁場逡逑圖１．２渦流檢測原理示意圖逡逑渦流檢測作為一種無損檢測技術(shù)，由于具有非接觸性、靈敏度高、無需耦合逡逑劑、易于實現(xiàn)自動化、能高溫作業(yè)、速度快、成本低、操作簡單等優(yōu)點(diǎn)

何線圈也會感生出電流。事實上，靠近線圈的導(dǎo)體內(nèi)也能感生出電流。由于人為逡逑繪制的感應(yīng)電流分布圖看似水里一圈圈的旋渦，故把這種感應(yīng)電流稱為渦流。如逡逑圖１．３所示。逡逑渦流的大小、流動形式和相位分布會受導(dǎo)電材料電導(dǎo)率、磁導(dǎo)率、外形尺寸逡逑和加工工藝缺陷的因素影響。逡逑１．３．４趨膚效應(yīng)逡逑當(dāng)圓柱導(dǎo)體中通入直流電時，電流在圓柱導(dǎo)體橫截面的分布較為均R�，但全k義瞎ㄈ朐倉繼逯械氖墻槐淶緦鰨繼褰孛嫻牡緦鞣植季筒皇薔鵲模緦髟嬌垮義轄繼逋獗�，稻岟分睬v郊�，其密都x蒼醬螅粗繼褰孛嬤行牡牡緦髏芏確村義隙芐�，这种五d硐窒蟊懷莆鞣糶в�。事实上，矄决矢`倉蔚繼澹雜諂淥義閑巫吹牡繼�，也会臭溄K庋奈錮硐窒�，壤_跡保乘盡ｅ義希潁海у渭觳庀呷﹀義銜辛麇義锨鞣羯疃儒義希保五五五邋危保義賢跡保城鞣糶вκ疽饌煎義希保板義

本文編號：2673032