機(jī)械關(guān)鍵零部件在滿足強(qiáng)度、剛度設(shè)計(jì)要求的同時(shí)必須注重輕量化設(shè)計(jì),因此界面力學(xué)特性的在線檢測(cè)技術(shù)對(duì)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(yīng)的應(yīng)力表征方法為解決結(jié)構(gòu)近表面的應(yīng)力無損檢測(cè)提供了新的途徑。本文探討了超聲表面波聲彈性應(yīng)力檢測(cè)中的關(guān)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(yīng),針對(duì)其聲彈性系數(shù)標(biāo)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(shè),并考慮了實(shí)驗(yàn)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(guān)系,提出了表面波聲彈性效應(yīng)受溫度影響的解決方法。重新標(biāo)定了非線性聲彈性公式,從而將表面波聲彈性法引入到結(jié)構(gòu)應(yīng)力檢測(cè)領(lǐng)域。主要研究?jī)?nèi)容概括為:1)研究搭建了超聲表面波聲彈性研究實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。系統(tǒng)主要由超聲脈沖發(fā)生儀、示波器、表面波探頭、計(jì)算機(jī)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(shù)的超聲波信號(hào)采集與分析軟件,實(shí)現(xiàn)了超聲波信號(hào)的自動(dòng)采集和存儲(chǔ),降低了手動(dòng)采集所產(chǎn)生的誤差,應(yīng)用數(shù)字相關(guān)計(jì)算方法,實(shí)現(xiàn)了超聲波傳播時(shí)間差的精確計(jì)算。2)研究了表面波聲彈性效應(yīng)的非線性現(xiàn)象。采用理論模擬和實(shí)驗(yàn)兩種手段深入研究了常用... 

【文章來源】：中國(guó)礦業(yè)大學(xué)江蘇省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：108 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

四種不同粗糙度模型表層應(yīng)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(jié)果Figure 4-16 Analysis results of elastoplasticity of four different surfaces從彈塑性分析結(jié)果圖中可以看出，不同模擬表面的應(yīng)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?cè)O(shè)的正確性，即標(biāo)定聲彈性系數(shù)實(shí)驗(yàn)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(jié)果也可以總結(jié)出，表層的粗糙度數(shù)帶動(dòng) 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(jìn)行實(shí)驗(yàn)導(dǎo)致非線性更加嚴(yán)重的現(xiàn)象提供了合理的解釋。接下來將對(duì)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的粗糙表面進(jìn)行彈塑性分析，從而使得證明更加有說服力。

碩士學(xué)位論文上一節(jié)通過對(duì)四種不同粗糙度模擬表面進(jìn)行了彈塑性分析，初步驗(yàn)證了確性。為了使分析結(jié)果更有說服力，本節(jié)通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得試件的真實(shí)表面，然后對(duì)真實(shí)表層面板進(jìn)行處理分析，從而更加有力地證明塑性變形假性。.1 真實(shí)粗糙表面測(cè)量數(shù)據(jù)處理試件 Q235 鋼的真實(shí)表面輪廓數(shù)據(jù)通過觸針式輪廓儀測(cè)得，機(jī)械觸針在下滑動(dòng)于被測(cè)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(zhuǎn)為數(shù)據(jù)形式傳給計(jì)算機(jī)，進(jìn)行后續(xù)的處理分析。測(cè)量長(zhǎng)度為 50000點(diǎn)數(shù)為 50001 個(gè)點(diǎn)，間隔 1μm。實(shí)驗(yàn)測(cè)得的輪廓算數(shù)平均偏差 Ra 為 1.92存儲(chǔ)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(shí)粗糙表面的彈塑性分析(Elastoplastic Analysis of Augh Surface)


本文編號(hào)：3008019