鈦合金因其高強(qiáng)度,耐腐蝕性好、耐熱性好等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。TC4鈦合金經(jīng)常采用鍛造方式成形,航空發(fā)動(dòng)機(jī)TC4材料機(jī)匣中殘余應(yīng)力的存在,導(dǎo)致機(jī)械加工變形和疲勞壽命降低。因此有必要開發(fā)一種無損和快速的環(huán)軋件殘余應(yīng)力測量方法,用于產(chǎn)品質(zhì)量控制。本課題以航空發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)匣環(huán)軋件用TC4材料為研究對象,以聲彈性原理為依據(jù),自行設(shè)計(jì)和搭建了超聲殘余應(yīng)力檢測系統(tǒng),利用CIVA仿真模擬臨界折射縱波聲場和探頭入射角度、檢測頻率和探頭間距設(shè)計(jì)等參數(shù)選擇和優(yōu)化,通過拉伸和壓縮試驗(yàn),確定TC4材料的應(yīng)力-超聲傳播時(shí)間的關(guān)系,在自行設(shè)計(jì)和制作的C型環(huán)試塊,采用X射線衍射殘余應(yīng)力測量驗(yàn)證。并應(yīng)用此關(guān)系對TC4實(shí)際環(huán)軋件殘余應(yīng)力進(jìn)行檢測,對TC4環(huán)軋件噴丸處理前后的殘余應(yīng)力變化進(jìn)行對比分析,研究結(jié)論如下:(1)理論計(jì)算、CIVA仿真和試驗(yàn)測試得到臨界折射縱波探頭的最佳參數(shù),通過拉伸和壓縮試驗(yàn)驗(yàn)證了應(yīng)力—聲時(shí)關(guān)系,得到拉伸應(yīng)力系數(shù)為與壓縮應(yīng)力系數(shù)數(shù)值基本相同;(2)利用臨界折射縱波法、X射線衍射法檢測TC4鈦合金C型環(huán)試樣上表面應(yīng)力大小,得到兩者的測量結(jié)果基本一致;(3)利用所設(shè)計(jì)的臨界折射縱波應(yīng)力檢測系統(tǒng)進(jìn)行...

【文章頁數(shù)】：80 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 殘余應(yīng)力檢測研究現(xiàn)狀
        1.2.1 殘余應(yīng)力有損檢測技術(shù)
        1.2.2 殘余應(yīng)力無損檢測技術(shù)
    1.3 超聲殘余應(yīng)力檢測技術(shù)的發(fā)展
    1.4 主要研究內(nèi)容
第二章 殘余應(yīng)力超聲檢測的原理基礎(chǔ)
    2.1 超聲波簡介
        2.1.1 超聲波的基本特性
        2.1.2 臨界折射縱波的產(chǎn)生及特性
    2.2 超聲波測應(yīng)力理論基礎(chǔ)
        2.2.1 聲彈性原理
        2.2.2 臨界折射縱波殘余應(yīng)力檢測原理
    2.3 本章小結(jié)
第三章 TC4鈦合金殘余應(yīng)力超聲檢測系統(tǒng)
    3.1 臨界折射縱波殘余應(yīng)力檢測硬件系統(tǒng)
    3.2 臨界折射縱波殘余應(yīng)力檢測探頭設(shè)計(jì)
    3.3 臨界折射縱波探頭參數(shù)仿真設(shè)計(jì)
        3.3.1 CIVA仿真軟件簡介
        3.3.2 臨界折射縱波聲場仿真研究
        3.3.3 臨界折射縱波探頭參數(shù)選擇
    3.4 臨界折射縱波探頭參數(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)
        3.4.1 探頭不同入射角度的測量試驗(yàn)驗(yàn)證
        3.4.2 探頭頻率的選擇驗(yàn)證
        3.4.3 探頭間距的確定
    3.5 本章小結(jié)
第四章 TC4鈦合金殘余應(yīng)力超聲檢測
    4.1 TC4鈦合金應(yīng)力系數(shù)標(biāo)定試驗(yàn)
        4.1.1 材料與試樣
        4.1.2 應(yīng)力系數(shù)標(biāo)定試驗(yàn)
    4.2 TC4鈦合金應(yīng)力系數(shù)驗(yàn)證試驗(yàn)
        4.2.1 C型環(huán)試樣設(shè)計(jì)
        4.2.2 C型環(huán)臨界折射縱波應(yīng)力測量
        4.2.3 C型環(huán)X射線衍射法應(yīng)力驗(yàn)證
    4.3 本章小結(jié)
第五章 TC4鈦合金殘余應(yīng)力超聲檢測實(shí)際應(yīng)用
    5.1 TC4機(jī)匣殘余應(yīng)力測量試驗(yàn)
    5.2 TC4鈦合金噴丸前后應(yīng)力測量試驗(yàn)
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文及參與科研的情況說明
致謝



本文編號：3801868