基于超聲波法的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)方法研究.pdf

1、在役鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部初始應(yīng)力是鋼結(jié)構(gòu)安全性評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的應(yīng)力檢測(cè)方法，如電阻應(yīng)變計(jì)法、X射線法、磁彈性法等，不能同時(shí)滿足在役鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部應(yīng)力、初始應(yīng)力和無(wú)損檢測(cè)的要求。針對(duì)上述問(wèn)題，鑒于超聲波法在焊接、鐵路等領(lǐng)域應(yīng)力檢測(cè)的應(yīng)用，本文提出了采用超聲波對(duì)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部初始應(yīng)力進(jìn)行檢測(cè)的方法，內(nèi)容主要包括下列三個(gè)方面：
　　基于超聲波法的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)公式推導(dǎo)。本文在聲彈性理論的基礎(chǔ)上，選擇了臨界折射縱波作為應(yīng)力檢測(cè)的波型，

2、推導(dǎo)了適合在役鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)部初始應(yīng)力檢測(cè)的公式。鑒于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件暴露于室外，溫度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響不可忽視，分別給出了在考慮溫度變化和不考慮溫度變化兩種情況下的應(yīng)力-聲時(shí)表達(dá)式。
　　基于超聲波法的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)系統(tǒng)搭建。根據(jù)理論推導(dǎo)和臨界折射縱波法的特點(diǎn)，本文搭建了基于超聲波法的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)系統(tǒng)。明確了各個(gè)儀器需要滿足的參數(shù)和組合方法，完成了硬件系統(tǒng)的搭建；編譯了對(duì)信號(hào)和數(shù)據(jù)處理的軟件系統(tǒng)，建立了信號(hào)去噪、脈沖來(lái)臨時(shí)刻捕捉

3、、應(yīng)力-聲時(shí)差系數(shù)標(biāo)定及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力求解等模塊；給出了應(yīng)力檢測(cè)在本文搭建測(cè)試系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。
　　基于超聲波法的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)和驗(yàn)證。通過(guò)本文搭建的鋼構(gòu)件應(yīng)力檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了應(yīng)力檢測(cè)試驗(yàn)，并用電阻應(yīng)變片法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。結(jié)果表明，超聲波法應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果真實(shí)可靠。通過(guò)對(duì)試驗(yàn)過(guò)程中可能造成誤差的過(guò)程進(jìn)行分析，給出了試驗(yàn)過(guò)程中需要注意的事項(xiàng)。最后，鑒于應(yīng)力-聲時(shí)差系數(shù)的重要性，重點(diǎn)研究了探頭位置、聲程等因素對(duì)應(yīng)力-聲時(shí)差系