發(fā)布時間：2017-03-23 07:18

  本文關(guān)鍵詞：鋁合金疲勞損傷的多點快速非線性超聲檢測，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁合金由于具有密度小、抗氧化、耐腐蝕等優(yōu)點,在列車汽車、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域被廣泛使用。但鋁合金結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用時,由于承受交變載荷,也會產(chǎn)生疲勞損傷,可能引發(fā)災(zāi)難性的事故。目前,疲勞損傷評價的方法雖然種類繁多,但大多需要進行繁瑣的計算。相比之下,非線性超聲檢測技術(shù)使用相對簡單,對材料的疲勞損傷的表征更為直觀,已經(jīng)成為疲勞損傷檢測領(lǐng)域中一種重要的技術(shù)手段。但現(xiàn)階段的非線性超聲檢測方法多為固定位置的單點檢測,無法對實際疲勞區(qū)域中的材料損傷做出有效的預(yù)警,材料多個位置疲勞損傷的表征研究還處于起步階段。因此,材料承受疲勞載荷過程中裂紋萌生及擴展的檢測已成為目前疲勞損傷非線性超聲檢測中亟需解決的問題。針對這一問題,本課題搭建了一套多點快速非線性超聲檢測系統(tǒng),分別對6061鋁合金和7075鋁合金疲勞損傷過程中多個位置的非線性信號進行快速提取,完成了利用非線性系數(shù)對鋁合金疲勞損傷的表征以及疲勞區(qū)域的檢出。通過添加合適的楔塊改變超聲波入射角度,采用一發(fā)一收的斜入射法對疲勞試樣進行了多點非線性超聲檢測。檢測試驗中對非線性系數(shù)隨檢測位置的變化規(guī)律進行了探討,發(fā)現(xiàn)非線性系數(shù)在疲勞區(qū)域變化敏感,研究結(jié)果顯示:該檢測系統(tǒng)能夠檢出疲勞區(qū)域。同時,通過研究非線性系數(shù)隨疲勞周次的變化規(guī)律,發(fā)現(xiàn)非線性系數(shù)隨疲勞周次增加呈先升高后降低的變化趨勢,通過確定試樣的非線性系數(shù)在曲線中的位置,實現(xiàn)對試樣疲勞損傷情況的表征。為了對多點連續(xù)檢測結(jié)果進行驗證,采用斜探頭探傷、超聲C掃描、聲速測量等手段對鋁合金疲勞試樣進行了檢測,發(fā)現(xiàn)聲速變化不明顯,難以準確表征疲勞損傷,斜探頭探傷和超聲C掃描對疲勞損傷后期的檢測比較敏感。通過對疲勞區(qū)域的金相觀察,將非線性系數(shù)與材料的疲勞特征階段相關(guān)聯(lián),最終實現(xiàn)了材料疲勞損傷的評估。
【關(guān)鍵詞】：無損檢測 非線性超聲 快速檢測 鋁合金 疲勞損傷
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG115.28
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-9
• 第1章 緒論9-20
• 1.1 課題背景及意義9-10
• 1.2 疲勞損傷評估技術(shù)的發(fā)展10-12
• 1.3 疲勞損傷非線性超聲檢測技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀12-18
• 1.3.1 非線性超聲檢測技術(shù)簡介12-13
• 1.3.2 國外疲勞損傷非線性超聲檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀13-17
• 1.3.3 國內(nèi)疲勞損傷非線性超聲檢測技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本論文的主要研究內(nèi)容18-20
• 第2章 試驗材料及設(shè)備20-32
• 2.1 試樣制備20-22
• 2.1.1 材料成分20
• 2.1.2 疲勞試樣制備20-22
• 2.2 非線性超聲檢測系統(tǒng)22-24
• 2.2.1 檢測系統(tǒng)介紹22-23
• 2.2.2 檢測方式的選擇23-24
• 2.3 多點快速檢測系統(tǒng)的搭建24-31
• 2.3.1 夾具的設(shè)計24
• 2.3.2 入射角度的選擇24-28
• 2.3.3 數(shù)據(jù)采集及處理方法28-31
• 2.4 本章小結(jié)31-32
• 第3章 疲勞損傷的非線性超聲檢測方法32-39
• 3.1 非線性系數(shù)的計算32-33
• 3.2 位錯對非線性系數(shù)的影響33-36
• 3.2.1 位錯單極子模型33-35
• 3.2.2 位錯偶模型35-36
• 3.3 裂紋對非線性系數(shù)的影響36-38
• 3.4 本章小結(jié)38-39
• 第4章 多點快速非線性超聲檢測及結(jié)果分析39-54
• 4.1 測試參數(shù)39-43
• 4.1.1 基波信號和二次諧波信號的提取39-41
• 4.1.2 系統(tǒng)非線性的測試41-42
• 4.1.3 檢測參數(shù)設(shè)置42-43
• 4.2 6061 鋁合金檢測及結(jié)果分析43-48
• 4.2.1 非線性系數(shù)隨檢測位置的變化規(guī)律及分析43-47
• 4.2.2 非線性系數(shù)隨疲勞周次的變化規(guī)律及分析47-48
• 4.3 7075 鋁合金檢測及結(jié)果分析48-52
• 4.3.1 非線性系數(shù)隨檢測位置的變化規(guī)律及分析48-51
• 4.3.2 非線性系數(shù)隨疲勞周次的變化規(guī)律及分析51-52
• 4.4 本章小結(jié)52-54
• 第5章 疲勞損傷的常規(guī)超聲檢測對比54-67
• 5.1 常規(guī)超聲檢測結(jié)果及分析54-63
• 5.1.1 斜探頭探傷54-60
• 5.1.2 超聲C掃描檢測60-62
• 5.1.3 聲速測量62-63
• 5.2 金相觀察結(jié)果及分析63-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 結(jié)論67-68
• 參考文獻68-73
• 致謝73

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 吳斌;顏丙生;李佳銳;何存富;;鎂合金疲勞早期非線性超聲在線檢測實驗研究[J];聲學(xué)學(xué)報;2011年05期

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 趙延廣;基于鎖相紅外熱像理論的無損檢測及疲勞性能研究[D];大連理工大學(xué);2012年

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本文編號：263221