基于臨界折射縱波平面應(yīng)力場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)的研究.pdf

1、焊接殘余應(yīng)力對(duì)構(gòu)件的安全可靠運(yùn)行產(chǎn)生非常大的影響,如能高效,無(wú)損,精準(zhǔn)的測(cè)量出焊接結(jié)構(gòu)的殘余應(yīng)力,對(duì)焊接結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),改善服役狀態(tài)下的物理性能,提高運(yùn)行使用壽命等具有重要的意義。對(duì)比眾多的焊接殘余應(yīng)力的測(cè)量方法,超聲波法具有高效,無(wú)損,便捷等優(yōu)勢(shì),具有巨大的應(yīng)用潛力。
　　超聲波中的臨界折射縱波(LCR波)波速對(duì)應(yīng)力的變化反應(yīng)比較敏感,是超聲波法測(cè)應(yīng)力主要應(yīng)用的波形之一,以前的研究者應(yīng)用LCR波測(cè)應(yīng)力時(shí),忽略與超聲波傳播方向垂直的應(yīng)

2、力對(duì)波速的影響,結(jié)果使測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生誤差。為了實(shí)現(xiàn)二維平面應(yīng)力場(chǎng)的焊接結(jié)構(gòu)殘余應(yīng)力的測(cè)量,同時(shí)考慮與超聲波傳播方向非平行方向的應(yīng)力對(duì)波速的影響。本文提出了平面應(yīng)力場(chǎng)的聲彈性方程組以及應(yīng)用三向相間45度角的平面應(yīng)力場(chǎng)應(yīng)力測(cè)量方法,通過(guò)求解聲彈性方程組來(lái)計(jì)算出平面應(yīng)力場(chǎng)中主應(yīng)力的大小和方向。
　　搭建了基于LCR波平面殘余應(yīng)力場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng),設(shè)計(jì)專(zhuān)門(mén)用于本測(cè)量系統(tǒng)的超聲波探頭夾具,提高了測(cè)量精度。標(biāo)定了7N01鋁合金名義聲彈性系數(shù)K1 K2

3、,并對(duì)7N01鋁合金平板對(duì)接結(jié)構(gòu)的焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)量,并用靜應(yīng)力場(chǎng)結(jié)合盲孔法進(jìn)行了驗(yàn)證,兩種方法測(cè)量結(jié)果趨勢(shì)基本相同,測(cè)量系統(tǒng)的測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確可靠,同時(shí)分析了誤差產(chǎn)生的原因。
　　使用Labview軟件編寫(xiě)測(cè)量系統(tǒng)支持程序,實(shí)現(xiàn)了測(cè)量過(guò)程的實(shí)時(shí)測(cè)控,測(cè)量數(shù)據(jù)的合理處理,測(cè)量結(jié)果的實(shí)時(shí)輸出,保存,使測(cè)量過(guò)程方便快捷。對(duì)閥值參數(shù)的選擇進(jìn)行了穩(wěn)定性模擬試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)閥值選擇為零的時(shí)候,測(cè)量數(shù)據(jù)波動(dòng)性最小,穩(wěn)定性最高。
　　對(duì)高速列車(chē)