本文關(guān)鍵詞：鐵磁構(gòu)件ACSM方法及應(yīng)力定量化測量研究

  更多相關(guān)文章： 無損檢測 交變磁場應(yīng)力測量法 殘余應(yīng)力 鐵磁構(gòu)件 焊點(diǎn)

【摘要】：應(yīng)力是影響鐵磁性材料疲勞強(qiáng)度、抗應(yīng)力腐蝕能力、尺寸穩(wěn)定及使用壽命的重要因素之一,應(yīng)力的檢測對(duì)預(yù)防構(gòu)件因應(yīng)力集中導(dǎo)致的變形、斷裂至關(guān)重要。針對(duì)目前一些應(yīng)力檢測方法的不足,本文利用一種新的電磁無損檢測方法—交變磁場應(yīng)力測量法(ACSM)開展應(yīng)力檢測研究。從鐵磁學(xué)的基本理論出發(fā),系統(tǒng)研究了與鐵磁性材料應(yīng)力檢測相關(guān)的問題,結(jié)合試驗(yàn)對(duì)ACSM法應(yīng)力檢測進(jìn)行了相關(guān)的研究與探討。本文首先從鐵磁性材料的基本特性入手,分析了材料的力學(xué)特性,根據(jù)熱力學(xué)平衡條件,從能量角度探究了ACSM法應(yīng)力檢測原理,研究了應(yīng)力對(duì)鐵磁性材料磁性能的影響并給出了磁力學(xué)模型,為ACSM法應(yīng)力檢測提供了理論基礎(chǔ)。其次,介紹了整個(gè)ACSM檢測系統(tǒng)的設(shè)計(jì),包括激勵(lì)模塊、探頭、信號(hào)調(diào)理模塊、采集模塊及基于LabVIEW的上位機(jī)軟件顯示界面。最后,以典型的鐵磁性材料Q235鋼為研究對(duì)象,先通過靜載拉伸試驗(yàn)確定應(yīng)力評(píng)價(jià)的有效特征量,然后研究了不同激勵(lì)頻率、不同激勵(lì)電壓及不同線圈匝數(shù)對(duì)檢測信號(hào)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明:Bx實(shí)部信號(hào)與拉應(yīng)力之間有良好的線性關(guān)系,此特征量可用于評(píng)估鐵磁構(gòu)件的應(yīng)力大小,此外,通過線性擬合分析比較不同檢測參數(shù)下的相關(guān)系數(shù)、靈敏度等指標(biāo),得到了一組最佳檢測參數(shù)。該參數(shù)下,其相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.991,靈敏度為7.411mV/kN。接著對(duì)靜載拉伸試件和焊接試件的應(yīng)力值進(jìn)行測量,并將測量結(jié)果與盲孔法測量結(jié)果進(jìn)行對(duì)比,試驗(yàn)結(jié)果表明:對(duì)于拉伸試件,兩種方法測量結(jié)果具有很好的一致性,對(duì)于焊接試件,兩者之間絕大部分差值小于30MPa,相對(duì)誤差20%,說明ACSM法具有較高的測量精度。最后開展不同類型焊點(diǎn)以及不同位置焊點(diǎn)處殘余應(yīng)力測量試驗(yàn),結(jié)果表明:離焊點(diǎn)越近,其應(yīng)力值越大,隨著離焊點(diǎn)中心距離的增加,其應(yīng)力值逐漸減小,當(dāng)距離超過30mm時(shí),其應(yīng)力值大小基本不受焊點(diǎn)的影響。
【關(guān)鍵詞】：無損檢測 交變磁場應(yīng)力測量法 殘余應(yīng)力 鐵磁構(gòu)件 焊點(diǎn)
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG404;TM27
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 課題研究背景及意義9-10
• 1.2 鐵磁性材料應(yīng)力檢測研究現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 電阻應(yīng)變片法10-11
• 1.2.2 X射線衍射法11
• 1.2.3 超聲波法11-12
• 1.2.4 巴克豪森效應(yīng)法12
• 1.2.5 交變磁場應(yīng)力測量法12-14
• 1.3 論文框架及主要研究工作14-15
• 第二章 ACSM法應(yīng)力檢測基礎(chǔ)理論15-23
• 2.1 引言15
• 2.2 物質(zhì)磁性的起源及分類15-16
• 2.3 鐵磁性材料基本特性16-20
• 2.3.1 鐵磁性材料力學(xué)特性16-17
• 2.3.2 應(yīng)力對(duì)鐵磁性材料磁性能的影響17-18
• 2.3.3 應(yīng)力（應(yīng)變）對(duì)磁化過程的影響18-20
• 2.4 ACSM法應(yīng)力檢測磁場模型20-22
• 2.4.1 逆磁致伸縮效應(yīng)20-21
• 2.4.2 磁力學(xué)模型21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 ACSM系統(tǒng)硬件研制23-38
• 3.1 引言23
• 3.2 硬件系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)23-24
• 3.3 激勵(lì)模塊24-28
• 3.3.1 DDS信號(hào)發(fā)生器設(shè)計(jì)24-27
• 3.3.2 功率放大電路設(shè)計(jì)27-28
• 3.4 ACSM探頭設(shè)計(jì)28-32
• 3.4.1 激勵(lì)探頭設(shè)計(jì)29-30
• 3.4.2 檢測探頭設(shè)計(jì)30-32
• 3.5 信號(hào)調(diào)理模塊32-36
• 3.5.1 前置放大器32-34
• 3.5.2 鎖相放大器34-36
• 3.6 信號(hào)采集模塊36-37
• 3.7 本章小結(jié)37-38
• 第四章 ACSM系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)38-46
• 4.1 引言38
• 4.2 系統(tǒng)軟件總體框架38-39
• 4.3 ACSM軟件設(shè)計(jì)39-45
• 4.3.1 前面板界面設(shè)計(jì)39-41
• 4.3.2 后面板程序設(shè)計(jì)41-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第五章 基于ACSM法的應(yīng)力測量試驗(yàn)研究46-64
• 5.1 引言46
• 5.2 試驗(yàn)條件與技術(shù)方案46-50
• 5.2.1 試驗(yàn)條件46-47
• 5.2.2 技術(shù)方案47-50
• 5.3 靜載拉伸標(biāo)定試驗(yàn)50-55
• 5.3.1 有效特征量50-51
• 5.3.2 激勵(lì)頻率對(duì)檢測信號(hào)的影響研究51-53
• 5.3.3 激勵(lì)電壓對(duì)檢測信號(hào)的影響研究53-54
• 5.3.4 線圈匝數(shù)對(duì)檢測信號(hào)的影響研究54-55
• 5.4 殘余應(yīng)力55-62
• 5.4.1 靜載拉伸殘余應(yīng)力測量研究55-58
• 5.4.2 焊接殘余應(yīng)力測量研究58-62
• 5.5 本章小結(jié)62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 主要研究結(jié)論64-65
• 6.2 展望65-66
• 參考文獻(xiàn)66-68
• 發(fā)表論文情況說明68-69
• 致謝69-70

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉國營;羅時(shí)軍;;導(dǎo)電鐵磁高聚物[J];湖北汽車工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2007年02期

2 史杭,蔡建華;鐵磁超晶格中的電磁耦子[J];物理學(xué)報(bào);1988年05期

3 賈彩麗;;實(shí)用型教學(xué)用金屬鐵磁物質(zhì)探測儀的研制[J];上海電力學(xué)院學(xué)報(bào);2009年02期

4 姜偉,魏國柱;鐵磁-反鐵磁超晶格的自旋波理論[J];遼寧大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1997年04期

5 王炳雷,田曉耕,沈亞鵬;磁場對(duì)鐵磁結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性的影響[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);2005年03期

6 龐霞;劉崇新;;含電磁式電壓互感器的鐵磁混沌電路的分析研究[J];物理學(xué)報(bào);2013年15期

7 閆小兵;劉保亭;邊芳;閆正;趙慶勛;;鐵電/鐵磁復(fù)合材料的制備及研究進(jìn)展[J];河北大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2007年02期

8 于春紅;賈城;劉艷芬;;側(cè)向鐵磁／鐵磁超晶格的靜磁模式[J];哈爾濱師范大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報(bào);2007年01期

9 陳敬堂，廖代正，張若樺，熊振林;具有鐵磁偶合的新型雙銅（Ⅱ）和雙鈷（Ⅱ）配合物[J];南開大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);1994年03期

10 劉云秋,姜偉;鐵磁-反鐵磁雙層系統(tǒng)低溫比熱理論研究[J];沈陽工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期

中國重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳灝;吳健;李志強(qiáng);川添良幸;;稀薄鐵磁雜質(zhì)對(duì)通過量子點(diǎn)的電子輸運(yùn)的影響[A];Quantum Transport and Mesoscopic Physics (Ⅲ)--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];1999年

2 何安;薛存;雍華東;周又和;;超導(dǎo)/鐵磁雙層薄帶的磁彈性行為研究[A];中國力學(xué)大會(huì)——2013論文摘要集[C];2013年

3 吳韻秋;唐宗熙;張彪;;一種確定鐵磁薄膜復(fù)磁導(dǎo)率的新方法[A];2011年全國微波毫米波會(huì)議論文集（下冊）[C];2011年

4 錢宏南;;俄羅斯鑄鋼搖枕、側(cè)架鐵磁探傷介紹[A];西南地區(qū)第十屆NDT學(xué)術(shù)交流會(huì)論文集[C];2009年

5 方岱寧;裴永茂;高旭;;鐵磁智能材料的多場耦合實(shí)驗(yàn)和理論[A];中國力學(xué)學(xué)會(huì)學(xué)術(shù)大會(huì)'2009論文摘要集[C];2009年

6 周又和;高原文;鄭曉靜;;鐵磁簡支梁式板結(jié)構(gòu)的磁彈性屈曲、后屈曲、彎曲與失穩(wěn)[A];計(jì)算力學(xué)研究與進(jìn)展——中國力學(xué)學(xué)會(huì)青年工作委員會(huì)第三屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];1999年

7 黃鵬飛;盧振洋;殷樹言;段紅海;李力;;輸出鐵磁電感對(duì)逆變CO_2焊機(jī)性能的影響[A];第九次全國焊接會(huì)議論文集（第2冊）[C];1999年

8 高原文;周又和;鄭曉靜;;鐵磁梁式板磁彈塑性動(dòng)力特征研究[A];第七屆全國非線性動(dòng)力學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議和第九屆全國非線性振動(dòng)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2004年

9 田明亮;;在超導(dǎo)/鐵磁界面中奇異的長程近鄰效應(yīng)現(xiàn)象[A];2012中國功能新材料學(xué)術(shù)論壇暨第三屆全國電磁材料及器件學(xué)術(shù)會(huì)議論文摘要集[C];2012年

10 孟萃;唐勁天;程建平;夏啟勝;;鐵磁熱籽熱療中溫度場穩(wěn)態(tài)分布的三維數(shù)值研究[A];第十一屆中國體視學(xué)與圖像分析學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

中國重要報(bào)紙全文數(shù)據(jù)庫 前2條

1 記者 劉霞;鐵磁“三明治”可將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)效率提高萬倍[N];科技日?qǐng)?bào);2013年

2 河北 王裕琛 王研;CG6A型鐵磁物含量計(jì)原理與應(yīng)用[N];電子報(bào);2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 寇勇;鐵磁介質(zhì)結(jié)構(gòu)若干磁彈性問題的理論與實(shí)驗(yàn)研究[D];蘭州大學(xué);2012年

2 屈少華;兩種化合物的相變及磁性研究[D];華中科技大學(xué);2008年

3 尹詩巖;磁納米顆粒系統(tǒng)的交換偏置及鍛煉效應(yīng)[D];華中科技大學(xué);2010年

4 王梓謙;鐵磁薄膜中的靜磁學(xué)和磁動(dòng)力學(xué)[D];中國科學(xué)院研究生院（上海技術(shù)物理研究所）;2014年

5 黃曉樺;La_（1-x）Ca_xMnO_3體系的交換偏置效應(yīng)及鐵磁團(tuán)簇玻璃態(tài)行為[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

6 陳昌兆;氧化物超導(dǎo)/鐵磁異質(zhì)結(jié)的近鄰效應(yīng)和渦旋物質(zhì)研究[D];上海大學(xué);2011年

7 焦文鶴;鐵基鐵磁超導(dǎo)體研究以及Ta_4Pd_3Te_(16)的超導(dǎo)電性[D];浙江大學(xué);2014年

8 凌味未;低溫共燒（LTCC）鐵電/鐵磁復(fù)合材料與器件研究[D];電子科技大學(xué);2011年

9 孟豪;高溫超導(dǎo)及鐵磁/超導(dǎo)異質(zhì)結(jié)中電子輸運(yùn)的理論研究[D];上海大學(xué);2011年

10 范小龍;鐵磁金屬薄膜的高頻性質(zhì)[D];蘭州大學(xué);2010年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 潘繼崗;鐵磁構(gòu)件ACSM方法及應(yīng)力定量化測量研究[D];南昌航空大學(xué);2016年

2 高歆;納米球帽結(jié)構(gòu)鐵磁/反鐵磁雙層膜的交換偏置研究[D];復(fù)旦大學(xué);2008年

3 武鎮(zhèn);有機(jī)分子在鐵磁表面吸附問題的研究[D];山東大學(xué);2015年

4 阿里;鐵磁/非鐵磁多層薄膜的層間耦合理論[D];西南師范大學(xué);2005年

5 楊衛(wèi)明;新型層狀鐵電—鐵磁復(fù)合材料的合成與表征[D];武漢理工大學(xué);2003年

6 祁發(fā)強(qiáng);磁場作用下鐵磁梁式板的動(dòng)力行為分析[D];蘭州大學(xué);2008年

7 吳漢春;鐵磁非鐵磁異質(zhì)結(jié)及多臂量子環(huán)中電子輸運(yùn)性質(zhì)研究[D];清華大學(xué);2004年

8 金霞;多層鐵磁/超導(dǎo)隧道結(jié)中的電子輸運(yùn)性質(zhì)的研究[D];蘇州大學(xué);2012年

9 韓強(qiáng);鐵磁/反鐵磁薄膜的制備及磁性研究[D];吉林大學(xué);2006年

10 印曉明;錳酸鹽（稀土合金）—鋯鈦酸鉛鐵電鐵磁多層膜中的磁電效應(yīng)[D];南京師范大學(xué);2007年

，

本文編號(hào)：541353