鋁合金疲勞損傷的多點快速非線性超聲檢測.pdf

1、鋁合金由于具有密度小、抗氧化、耐腐蝕等優(yōu)點，在列車汽車、航空航天等工業(yè)領(lǐng)域被廣泛使用。但鋁合金結(jié)構(gòu)在實際應(yīng)用時，由于承受交變載荷，也會產(chǎn)生疲勞損傷，可能引發(fā)災(zāi)難性的事故。目前，疲勞損傷評價的方法雖然種類繁多，但大多需要進(jìn)行繁瑣的計算。相比之下，非線性超聲檢測技術(shù)使用相對簡單，對材料的疲勞損傷的表征更為直觀，已經(jīng)成為疲勞損傷檢測領(lǐng)域中一種重要的技術(shù)手段。
　　但現(xiàn)階段的非線性超聲檢測方法多為固定位置的單點檢測，無法對實際疲勞區(qū)域中的

2、材料損傷做出有效的預(yù)警，材料多個位置疲勞損傷的表征研宄還處于起步階段。因此，材料承受疲勞載荷過程中裂紋萌生及擴展的檢測已成為目前疲勞損傷非線性超聲檢測中亟需解決的問題。
　　針對這一問題，本課題搭建了一套多點快速非線性超聲檢測系統(tǒng)，分別對6061鋁合金和7075鋁合金疲勞損傷過程中多個位置的非線性信號進(jìn)行快速提取，完成了利用非線性系數(shù)對鋁合金疲勞損傷的表征以及疲勞區(qū)域的檢出。
　　通過添加合適的楔塊改變超聲波入射角度，采用一

3、發(fā)一收的斜入射法對疲勞試樣進(jìn)行了多點非線性超聲檢測。檢測試驗中對非線性系數(shù)隨檢測位置的變化規(guī)律進(jìn)行了探討，發(fā)現(xiàn)非線性系數(shù)在疲勞區(qū)域變化敏感，研宄結(jié)果顯示：該檢測系統(tǒng)能夠檢出疲勞區(qū)域。同時，通過研宄非線性系數(shù)隨疲勞周次的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)非線性系數(shù)隨疲勞周次增加呈先升高后降低的變化趨勢，通過確定試樣的非線性系數(shù)在曲線中的位置，實現(xiàn)對試樣疲勞損傷情況的表征。
　　為了對多點連續(xù)檢測結(jié)果進(jìn)行驗證，采用斜探頭探傷、超聲 C掃描、聲速測量等手段