機械關鍵零部件在滿足強度、剛度設計要求的同時必須注重輕量化設計,因此界面力學特性的在線檢測技術對于節(jié)能減排、提高裝備的可靠性和使用壽命具有重要意義。而基于超聲表面波聲彈性效應的應力表征方法為解決結構近表面的應力無損檢測提供了新的途徑。本文探討了超聲表面波聲彈性應力檢測中的關鍵問題,研究了工程中常用的Q235鋼的超聲表面波聲彈性效應,針對其聲彈性系數(shù)標定過程中出現(xiàn)的非線性現(xiàn)象,提出了界面局部塑性假設,并考慮了實驗過程中的溫變條件,研究了溫度與超聲表面波傳播速度之間的關系,提出了表面波聲彈性效應受溫度影響的解決方法。重新標定了非線性聲彈性公式,從而將表面波聲彈性法引入到結構應力檢測領域。主要研究內容概括為:1)研究搭建了超聲表面波聲彈性研究實驗平臺。系統(tǒng)主要由超聲脈沖發(fā)生儀、示波器、表面波探頭、計算機組成。研究了優(yōu)化的超聲表面波探頭的組合布置形式,使用基于虛擬儀器技術的超聲波信號采集與分析軟件,實現(xiàn)了超聲波信號的自動采集和存儲,降低了手動采集所產(chǎn)生的誤差,應用數(shù)字相關計算方法,實現(xiàn)了超聲波傳播時間差的精確計算。2)研究了表面波聲彈性效應的非線性現(xiàn)象。采用理論模擬和實驗兩種手段深入研究了常用... 

【文章來源】：中國礦業(yè)大學江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

四種不同粗糙度模型表層應力云圖

55(c) Ra3.2 彈塑性分析 (d) Ra6.3 彈塑性分析圖 4-16 四種不同粗糙度模型表層彈塑性分析結果Figure 4-16 Analysis results of elastoplasticity of four different surfaces從彈塑性分析結果圖中可以看出，不同模擬表面的應力集中部位，其 PEE值均大于零，即模型出現(xiàn)塑性的變化，因此，本模擬過程初步證明了塑性變設的正確性，即標定聲彈性系數(shù)實驗中出現(xiàn)非線性現(xiàn)象，其原因之一就是因生了塑性的變化。另外，從分析出來的結果也可以總結出，表層的粗糙度數(shù)帶動 PEEQ 數(shù)值及塑性的改變量一起升或降，也為前文提及的不打磨而進行實驗導致非線性更加嚴重的現(xiàn)象提供了合理的解釋。接下來將對實驗測得的粗糙表面進行彈塑性分析，從而使得證明更加有說服力。

碩士學位論文上一節(jié)通過對四種不同粗糙度模擬表面進行了彈塑性分析，初步驗證了確性。為了使分析結果更有說服力，本節(jié)通過實驗測得試件的真實表面，然后對真實表層面板進行處理分析，從而更加有力地證明塑性變形假性。.1 真實粗糙表面測量數(shù)據(jù)處理試件 Q235 鋼的真實表面輪廓數(shù)據(jù)通過觸針式輪廓儀測得，機械觸針在下滑動于被測件表面，這樣便能夠隨著金屬的表面同步起伏，然后將感貌轉為數(shù)據(jù)形式傳給計算機，進行后續(xù)的處理分析。測量長度為 50000點數(shù)為 50001 個點，間隔 1μm。實驗測得的輪廓算數(shù)平均偏差 Ra 為 1.92存儲為 Excel 格式，使用 MATLAB 讀取 Excel 中的數(shù)據(jù)形成初步的表圖 4-17 所示。6 真實粗糙表面的彈塑性分析(Elastoplastic Analysis of Augh Surface)


本文編號：3008019