本文關(guān)鍵詞：光致微裂紋閉合的激光超聲監(jiān)測(cè)研究

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【摘要】：針對(duì)目前裂紋在閉合過(guò)程中的動(dòng)態(tài)變化還沒(méi)有被研究的問(wèn)題,本文將從實(shí)驗(yàn)方面對(duì)裂紋的閉合過(guò)程進(jìn)行研究。首先搭建了一套使用激光超聲方法檢測(cè)裂紋的實(shí)驗(yàn)裝置,以脈沖點(diǎn)激光源作為超聲激發(fā)源,用光偏轉(zhuǎn)方法檢測(cè)超聲,將一束連續(xù)加熱光照射在裂紋上,通過(guò)增大加熱光的功率使裂紋逐漸閉合。實(shí)驗(yàn)通過(guò)時(shí)間飛行散射法(Time of Flight Diffraction,TOFD)分辨出了激光在黑玻璃樣品上激發(fā)出的反射和透射的各模態(tài)聲波。在此基礎(chǔ)上,逐漸增大加熱光功率,檢測(cè)了裂紋在各加熱功率加熱時(shí)和加熱再冷卻后的透射表面波和透射模式轉(zhuǎn)換信號(hào),并在裂紋同一位置重復(fù)了三次實(shí)驗(yàn),得到了三次實(shí)驗(yàn)中這兩種超聲信號(hào)在裂紋的加熱和冷卻兩種狀態(tài)下的峰峰值隨加熱光功率的變化關(guān)系。三次實(shí)驗(yàn)結(jié)果中,首先觀察到了各模態(tài)超聲波峰峰值在不同功率加熱光輻照下/輻照后的顯著變化;其次,觀察到第一次實(shí)驗(yàn)結(jié)果與后兩次有較大差距,而后兩次實(shí)驗(yàn)結(jié)果極為相似,并且后兩次實(shí)驗(yàn)中裂紋加熱再冷卻狀態(tài)下的信號(hào)峰峰值變化幅度明顯小于第一次實(shí)驗(yàn)。研究表明,裂紋在閉合過(guò)程中會(huì)發(fā)生不可逆的改變,并且隨著多次實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行,裂紋壁的狀態(tài)將逐漸趨向于穩(wěn)定而不易被改變。最后,通過(guò)移動(dòng)樣品的方式使激發(fā)、探測(cè)和加熱光源同時(shí)沿裂紋生長(zhǎng)方向移動(dòng),逐漸增大加熱功率,在裂紋上不同位置,檢測(cè)了裂紋在不同功率加熱光輻照下/輻照后的透射表面波和透射模式轉(zhuǎn)換信號(hào),得到了在裂紋上不同位置,玻璃樣品處于加熱和冷卻兩種狀態(tài)下,這兩種信號(hào)的峰峰值隨加熱光功率的變化關(guān)系。對(duì)裂紋閉合過(guò)程中發(fā)生不可逆改變時(shí)各信號(hào)幅值與加熱功率的關(guān)系進(jìn)行了探討與總結(jié),并針對(duì)實(shí)驗(yàn)得到的信號(hào)幅值與加熱功率的關(guān)系討論了在裂紋閉合過(guò)程中裂紋的形貌結(jié)構(gòu)可能發(fā)生的變化情況。此外,本文還對(duì)裂紋閉合和分開(kāi)過(guò)程中的各超聲信號(hào)進(jìn)行了實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè),得到了各信號(hào)峰峰值隨時(shí)間的變化關(guān)系,觀測(cè)到了從準(zhǔn)靜態(tài)的實(shí)驗(yàn)中所不能觀測(cè)到的現(xiàn)象。本文的研究可為深入了解非線(xiàn)性激光超聲裂紋檢測(cè)方法提供有用信息,進(jìn)一步,還可為系統(tǒng)解釋裂紋在施加載荷時(shí)的行為和變化等提供新的思路。
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：TN249

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中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

1 井曉天;樓秉哲;沈福三;;疲勞裂紋閉合研究的進(jìn)展[J];實(shí)驗(yàn)力學(xué);1989年02期

2 井曉天,樓秉哲,谷臣清,沈福三;滲碳淬硬層疲勞裂紋閉合模型[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);1991年01期

3 鄭冶沙;王政富;朱祖銘;王中光;柯偉;;聲發(fā)射監(jiān)測(cè)裂紋閉合行為[J];科學(xué)通報(bào);1993年16期

4 孫守光，，繆龍秀，袁祖貽;壓應(yīng)力對(duì)疲勞裂紋閉合的影響[J];北方交通大學(xué)學(xué)報(bào);1995年03期

5 謝偉;黃其青;Masanori Kikuchi;;改進(jìn)的三維虛擬裂紋閉合方法[J];西北工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào);2008年01期

6 彭惠芬;孟廣偉;周立明;李鋒;;基于小波有限元法的虛擬裂紋閉合法[J];吉林大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版);2011年05期

7 危銀濤,楊挺青,萬(wàn)志敏,杜星文;改進(jìn)的虛裂紋閉合技術(shù)及其在復(fù)合材料脫層分析中的應(yīng)用[J];計(jì)算力學(xué)學(xué)報(bào);2000年03期

8 李劍敏;徐一耿;朱澤飛;;一種改進(jìn)的疲勞裂紋閉合Newman模型[J];中國(guó)機(jī)械工程;2006年07期

9 李春雨,趙有全;邊界元法結(jié)合裂紋閉合積分求二維裂紋應(yīng)力強(qiáng)度因子[J];石家莊鐵道學(xué)院學(xué)報(bào);1996年01期

10 郭樹(shù)祥;許希武;;任意多孔多裂紋板的裂紋閉合接觸分析[J];力學(xué)學(xué)報(bào);2006年04期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 高增梁;張康達(dá);李培寧;;計(jì)算結(jié)構(gòu)高應(yīng)變區(qū)疲勞裂紋閉合效應(yīng)的模型[A];第五屆全國(guó)壓力容器學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2001年

2 張自鵬;李亞智;何靜;;對(duì)塑性誘導(dǎo)裂紋閉合幾種影響因素的計(jì)算研究[A];第十四屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2008年

3 劉艷萍;李國(guó)清;陳傳堯;;使用改進(jìn)的虛擬裂紋閉合方法模擬復(fù)雜裂紋的擴(kuò)展[A];第十五屆全國(guó)疲勞與斷裂學(xué)術(shù)會(huì)議摘要及論文集[C];2010年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前7條

1 呂錦超;光致微裂紋閉合的激光超聲監(jiān)測(cè)研究[D];南京理工大學(xué);2017年

2 范里夫;基于虛擬裂紋閉合技術(shù)的斷裂單元[D];華中科技大學(xué);2011年

3 李學(xué)峰;疲勞裂紋閉合效應(yīng)數(shù)值模擬方法研究[D];西北工業(yè)大學(xué);2005年

4 張正藝;曲面上線(xiàn)狀裂紋的虛擬裂紋閉合法和離散內(nèi)聚力模型[D];華中科技大學(xué);2011年

5 袁權(quán);顆粒增強(qiáng)復(fù)合材料界面裂紋閉合及界面疲勞的數(shù)值模擬[D];昆明理工大學(xué);2009年

6 馬曉榮;聚合物誘導(dǎo)裂紋閉合抗疲勞效應(yīng)的有限元模擬[D];大連理工大學(xué);2009年

7 孟令兵;層壓復(fù)合材料分層擴(kuò)展分析的虛擬裂紋閉合技術(shù)及其應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2009年

本文編號(hào)：1307506