本文關(guān)鍵詞：18Cr2Ni4WA鋼應(yīng)力與巴氏噪聲關(guān)系研究

  更多相關(guān)文章： 電磁檢測 巴克豪森噪聲 18Cr2Ni4WA 殘余應(yīng)力

【摘要】：結(jié)構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力的檢測關(guān)系到其在使用過程中的安全性和可靠性。常規(guī)檢測內(nèi)應(yīng)力方法存在損壞原材料、無法快速、難規(guī)模化檢測等弊端。本文以18Cr2Ni4WA拉伸件為對象,在對巴克豪森效應(yīng)進(jìn)行理論分析的基礎(chǔ)上,研制集成激勵源、信號采集、信號分析等為一體的電磁檢測系統(tǒng)。通過提取巴克豪森噪聲特征量來反映試樣內(nèi)部應(yīng)力分布情況。本論文選用錳鋅鐵氧體的U型磁軛作為磁化器,錳鋅鐵氧體高磁工形骨架制作檢測線圈,LM3886為磁化驅(qū)動核心,AD620為信號前置放大,OP37做有源高通濾波,選用英國PicoTech公司的3206B型號的數(shù)字示波器采集數(shù)據(jù),利用Micro-Manager平臺完成對采集卡驅(qū)動,實現(xiàn)信號采集。信號采集后通過應(yīng)用Icy編制的相應(yīng)插件完成對數(shù)據(jù)的顯示、處理、評價。通過對不同激勵頻率、激勵電壓下產(chǎn)生的巴克豪森信號分析,確定18Cr2Ni4WA鋼的巴克豪森檢測最佳激勵頻率為35Hz,最佳激勵電壓為12V;通過特征值與應(yīng)力值之間的相關(guān)性分析和數(shù)據(jù)離散程度分析確定了最佳激勵波形為三角波。對18Cr2Ni4WA鋼變截面拉伸試樣在不同拉伸載荷作用下的應(yīng)力應(yīng)變進(jìn)行有限元分析,并與拉伸后的巴克豪森檢測結(jié)果對比,結(jié)果表明,無殘余應(yīng)力區(qū)域巴克豪森噪聲信號低于有殘余應(yīng)力的區(qū)域,在彈性變形區(qū)域巴克豪森噪聲信號隨應(yīng)力減小而減小;彈塑性區(qū)域和非均勻塑性變形區(qū)域含有殘余應(yīng)力,巴克豪森噪聲信號較大且存在峰值,巴克豪森噪聲值的雙峰表示彈塑性區(qū)域交接區(qū)和非均勻塑性變形區(qū),其中彈塑性變形交接區(qū)域巴克豪森噪聲信號最大;均勻塑性變形區(qū)域,卸載后不存在宏觀殘余應(yīng)力,巴克豪森噪聲信號均隨應(yīng)力增加而減小。本論文研究成果可以作為18Cr2Ni4WA材質(zhì)齒輪的表面殘余應(yīng)力測量和評定的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：電磁檢測 巴克豪森噪聲 18Cr2Ni4WA 殘余應(yīng)力
【學(xué)位授予單位】：南昌航空大學(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3-4
• Abstract4-7
• 第1章 緒論7-10
• 1.1 課題研究背景和意義7-8
• 1.2 國內(nèi)外研究概述8-9
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容9-10
• 第2章 巴克豪森檢測原理10-17
• 2.1 磁疇結(jié)構(gòu)10
• 2.2 鐵磁性材料磁化過程10-12
• 2.3 巴克豪森效應(yīng)12-13
• 2.4 MBN信號的影響因素13-16
• 2.4.1 磁化條件13-14
• 2.4.2 材料組織特性14-16
• 2.4.3 環(huán)境溫度16
• 2.5 本章小結(jié)16-17
• 第3章 MBN檢測系統(tǒng)硬件開發(fā)17-31
• 3.1 巴克豪森噪聲信號特征17-18
• 3.2 巴克豪森測試系統(tǒng)硬件框架18-29
• 3.2.1 磁化器19-20
• 3.2.2 檢測線圈20-22
• 3.2.3 功率放大電路22-23
• 3.2.4 信號調(diào)理電路23-27
• 3.2.5 電源電路27-29
• 3.3 數(shù)據(jù)采集29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第4章 MBN檢測系統(tǒng)軟件開發(fā)31-41
• 4.1 軟件系統(tǒng)的分層架構(gòu)31-32
• 4.2 基于Micro-Manager的MBN信號采集32-36
• 4.3 基于Icy數(shù)據(jù)處理和顯示36-39
• 4.3.1 數(shù)據(jù)處理37-38
• 4.3.2 數(shù)據(jù)顯示38-39
• 4.4 巴克豪森噪聲信號特征值39-40
• 4.4.1 頻域分布39
• 4.4.2 時域峰值39-40
• 4.4.3 均方根40
• 4.5 本章小結(jié)40-41
• 第5章 18Cr2Ni4WA鋼中MBN信號41-57
• 5.1 拉伸試樣與拉伸性能41-44
• 5.2 MBN磁化激勵參數(shù)確定44-46
• 5.3 MBN激勵波形確定46-50
• 5.3.1 不同激勵波形下MBN信號隨內(nèi)應(yīng)力變化趨勢46-48
• 5.3.2 不同激勵波形下MBN特征值與內(nèi)應(yīng)力相關(guān)性分析48-50
• 5.4 MBN信號評價應(yīng)力集中可行性分析50-55
• 5.4.1 試樣應(yīng)力分布51-52
• 5.4.2 MBN信號特征值分布規(guī)律52-55
• 5.5 本章小節(jié)55-57
• 第6章 總結(jié)及展望57-59
• 6.1 工作總結(jié)57-58
• 6.2 工作展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文62-63
• 致謝63-64

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本文編號：672392