承壓界面接觸狀態(tài)非線性超聲評價方法研究.pdf

1、作為傳遞運動和變形的中間介質，界面廣泛存在于各類工程結構中，如在航空航天、石油化工等領域普遍使用的粘結結構、機械和汽車等行業(yè)廣泛使用的機械密封以及機床加工業(yè)使用的靜壓導軌油膜支撐等。由于界面與組合材料或結構的特性往往不同，使得界面接觸性能成為影響整個材料或結構的宏觀力學性能的關鍵因素。因此，開展界面接觸狀態(tài)無損評價方法研究具有重要的工程應用價值和科學研究意義。本文主要進行承壓界面接觸狀態(tài)非線性超聲評價方法研究，主要工作包括：
　　

2、 1）進行了承壓界面非線性響應理論分析
　　 建立了垂直入射縱波在承壓界面?zhèn)鞑ダ碚撃Ｐ?。通過數值計算，研究了外載壓力、激勵超聲頻率和幅值對界面聲響應的影響；基于G-W模型和復合表面微觀形貌分布，建立了表面微觀形貌特性與接觸界面聲響應關系，為后續(xù)不同粗糙界面接觸狀態(tài)評價奠定了基礎。
　　 2）開展了承壓界面接觸狀態(tài)非線性超聲檢測試驗研究
　　 在不同壓力下，進行不同粗糙度承壓界面超聲檢測試驗。研究超聲特征參數與承

3、受壓力及界面粗糙度間的關系。結果表明，與線性超聲表征參數相比，非線性超聲系數對界面壓力的變化更敏感（在較小壓力下），更適于界面接觸微特性變化的表征；基于粗糙界面微觀模型，通過對試驗檢測數據進行最小二乘處理，獲得了復合界面微觀特征參數，將超聲波與接觸界面相互作用的宏觀特性與接觸表面的微觀特性聯(lián)系起來。
　　 3）開展了界面接觸狀態(tài)非線性超聲數值仿真研究
　　 基于粘著理論，建立了接觸界面局部散射體分布模型。研究了激勵電壓、