隨著國家經濟的持續(xù)增長和材料科學、機械制造等學科的發(fā)展,金屬材料更加廣泛地應用于交通工具、航空航天等領域。金屬材料在實際應用時,由于承受交變載荷,往往會產生疲勞損傷。疲勞損傷具有突發(fā)性,導致災難性事故突然發(fā)生。為了保證金屬材料的使用安全,有必要對其內部的疲勞損傷進行檢測。與傳統的線性超聲檢測技術相比,共軸異向混頻方法具有檢測頻率和位置可選、檢測精度高等優(yōu)點,已經成為了檢測金屬材料疲勞損傷的有效方法之一。本文以6060-T6鋁合金材料為研究對象,探究了共軸異向混頻非線性超聲檢測拉伸疲勞損傷的關鍵技術。推導了材料損傷與聲學非線性系數之間的關系,針對從混合波中提取混頻波幅值較難這一問題,研究了基于相位反轉法和基于總波分波相減法的混頻波提取技術,通過分析得出相位反轉法精確度相對較高;分析了不同形態(tài)的裂紋、混頻交叉位置、疲勞試驗加載頻率、樣品形狀對聲學非線性系數的影響,得出相關的規(guī)律,為金屬材料疲勞損傷非線性超聲檢測提供依據;通過實驗采集了不同裂紋試件的超聲回波信號,研究了裂紋檢測、裂紋寬度和斜度識別的非線性表征。論文的研究為共軸異向混頻非線性超聲檢測技術檢測金屬材料疲勞損傷的進一步研究提供了理... 

【文章頁數】：63 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 非線性超聲檢測技術的研究現狀
        1.2.1 非線性超聲檢測技術的理論研究現狀
        1.2.2 非線性超聲檢測技術的應用現狀
    1.3 金屬材料疲勞損傷的研究現狀
    1.4 本文主要研究內容
2 非線性超聲檢測原理
    2.1 材料損傷與聲學非線性系數的關系
    2.2 裂紋對非線性系數的影響
    2.3 非線性聲學系數
        2.3.1 二次諧波法聲學非線性系數
        2.3.2 共軸異向混頻非線性聲學系數
    2.4 本章小結
3 基于共軸異向混頻的信號獲取與特征提取
    3.1 疲勞拉伸試驗
        3.1.1 試件制備
        3.1.2 疲勞試驗機簡介
        3.1.3 試件疲勞拉伸
    3.2 共軸異向混頻非線性實驗及信號獲取
        3.2.1 非線性超聲檢測系統
        3.2.2 共軸異向混頻實驗
        3.2.3 混頻超聲信號分析
    3.3 共軸異向混頻的非線性特征提取
        3.3.1 基于時間反轉法的非線性特征提取
        3.3.2 基于總波分波相減法的非線性特征提取
    3.4 本章小結
4 共軸異向混頻非線性聲學實驗結果分析
    4.1 共軸異向混頻檢測的影響因素
        4.1.1 混頻交叉位置的影響分析
        4.1.2 疲勞試驗加載頻率的影響分析
        4.1.3 樣品形狀的影響分析
    4.2 裂紋缺陷疲勞損傷的檢測
        4.2.1 裂紋疲勞損傷的非線性表征
        4.2.2 裂紋寬度的非線性表征
        4.2.3 裂紋斜度的非線性表征
    4.3 本章小結
5 總結與展望
    5.1 本文總結
    5.2 展望
參考文獻
攻讀碩士學位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
[1]超聲非線性測試系統性能研究及信號提取方法[D]. 王旭.南昌航空大學 2014



本文編號：3670257