基于聲彈性原理鋼的焊接應(yīng)力測量方法的研究.pdf

1、針對目前殘余應(yīng)力的測量方法不能滿足無損、操作方便、高效、測量精度高等實際生產(chǎn)要求，為了滿足大型工程結(jié)構(gòu)的服役需求，本文基于聲彈性原理，針對生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的鋼材料，對影響鋼應(yīng)力測量的織構(gòu)效應(yīng)進行了研究，針對織構(gòu)效應(yīng)提出了改進方案，并通過一系列實驗進行了驗證，開發(fā)出了一種能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)的表面應(yīng)力進行無損、快速、高精度測量的超聲測量方法。
　　為了采用超聲波法對鋼中的應(yīng)力測量方法，本文首先基于聲彈性原理分析了非線彈性理論下的聲彈性方程，推

2、導出了LCR波在各向同性介質(zhì)和在各向異性介質(zhì)中的聲彈性方程，為應(yīng)力的測量奠定了理論基礎(chǔ)。
　　應(yīng)力的測量需要一套測量系統(tǒng)作為載體，本文主要從硬件和軟件兩個方面對系統(tǒng)進行了搭建。根據(jù)LCR波在鋼中的傳播特性，測量出了低碳鋼的第一臨界折射角，并利用該角度設(shè)計出了收發(fā)一體式、一發(fā)雙收式、標定測量一體式等三種超聲換能器；根據(jù)功能需求，搭建出了由上位機、系統(tǒng)激勵、超聲換能器組成且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、波形調(diào)制、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)存儲與計算功能的硬件

3、系統(tǒng)；利用LabVIEW程序開發(fā)軟件，編輯出了能實現(xiàn)協(xié)調(diào)激勵信號的發(fā)射、超聲反饋信號的接受、反饋電信號的轉(zhuǎn)化與計算、數(shù)據(jù)結(jié)果的篩選、存儲和最終顯示功能的超聲測量系統(tǒng)軟件。
　　針對影響鋼應(yīng)力測量的織構(gòu)效應(yīng)，通過超聲測量結(jié)果分析了低碳鋼中組織織構(gòu)對超聲測量結(jié)果的影響，根據(jù)織構(gòu)對超聲測量造成影響的三個可能原因，分別采用方向性標定實驗、超聲換能器的降頻實驗、設(shè)置超聲測量軟件參數(shù)這三個方面出發(fā)進行實驗驗證，實驗結(jié)果證明，采用方向性標定、超