金屬粘接界面沖擊疲勞作用下力學(xué)性能的非線性超聲評價.pdf

1、粘接作為一種重要的連接技術(shù)而被廣泛應(yīng)用于眾多工業(yè)領(lǐng)域。與靠螺栓、鉚釘?shù)葌鹘y(tǒng)連接方法連接起來的結(jié)構(gòu)相比，粘接結(jié)構(gòu)具有重量輕、強(qiáng)度大等優(yōu)點，這非常符合現(xiàn)代國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求。而粘接結(jié)構(gòu)的整體性很大程度上取決于粘接界面的力學(xué)性能，因此如何對粘接界面的力學(xué)性能作出準(zhǔn)確評價成為科學(xué)界和工程界日益關(guān)注的焦點。
　　當(dāng)金屬粘接界面受到?jīng)_擊荷載時，透過粘接界面的超聲波將會產(chǎn)生非線性現(xiàn)象，該現(xiàn)象可以通過超聲非線性系數(shù)來表征，即可以用非線性系數(shù)的變化

2、來評價金屬粘接界面的力學(xué)性能退化情況。
　　本文以AZ31鎂鋁合金粘接界面為研究對象，采用非線性超聲無損檢測方法，在不同工況的沖擊疲勞加載下，測試并分析了粘接界面力學(xué)性能退化與超聲非線性系數(shù)之間的關(guān)系，研究了利用非線性超聲對粘接界面沖擊疲勞損傷進(jìn)行無損評價的可行性。
　　本文的研究結(jié)果表明:
　　1.對粘接試件上的某一指定區(qū)域進(jìn)行沖擊疲勞作用下的非線性超聲測試，發(fā)現(xiàn)非線性系數(shù)隨著沖擊疲勞次數(shù)的增加而變大。而且，不論在何

3、種沖擊工況下，在沖擊疲勞初期非線性系數(shù)增長緩慢;在疲勞壽命的60％左右時，非線性系數(shù)急劇增大;在粘接試件完全破壞時，非線性系數(shù)達(dá)到最大。此外，根據(jù)相關(guān)理論模型，分析了粘接界面在沖擊作用下力學(xué)性能退化的機(jī)理。
　　2.開展了對粘接試件上多個區(qū)域在沖擊疲勞作用下非線性超聲評價的實驗研究，發(fā)現(xiàn)在不同的沖擊工況下，盡管沖擊疲勞壽命有著明顯的不同，但歸一化的非線性系數(shù)隨著沖擊疲勞壽命百分比的變化關(guān)系基本相同，即在沖擊疲勞初期非線性系數(shù)緩慢增