殘余應(yīng)力超聲波測(cè)量方法研究.pdf

1、焊接結(jié)構(gòu)的安全使用和可靠運(yùn)行與殘余應(yīng)力之間存在著密切的關(guān)系。特別是隨著焊接的應(yīng)用日益廣泛，焊接結(jié)構(gòu)向著大型化、高強(qiáng)化方向發(fā)展，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)在服役條件下的殘余應(yīng)力的監(jiān)測(cè)與評(píng)估提出了要求。
　　工程中常用的應(yīng)力檢測(cè)方法有小孔法、X射線法、巴克豪森法、超聲波法等，同其他方法相比，超聲波應(yīng)力檢測(cè)法具有靈敏度高、準(zhǔn)確性好及可操作性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，從而成為一種公認(rèn)的最有前途的無損檢測(cè)方法。
　　本文以聲彈性理論為基礎(chǔ)，選用臨界折射縱波作為測(cè)量波

2、形，設(shè)計(jì)建立了超聲波殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)；對(duì)平板對(duì)焊的縱向殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)量；用其他方法對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　文章首先介紹了超聲波應(yīng)力檢測(cè)的基本理論以及臨界折射縱波的產(chǎn)生機(jī)理，并用理論計(jì)算和實(shí)驗(yàn)測(cè)量相結(jié)合的方法確定了低碳鋼和鋁合金的第一臨界角。接著對(duì)聲速—應(yīng)力關(guān)系公式進(jìn)行了簡(jiǎn)化計(jì)算，得到了適用于焊接殘余應(yīng)力測(cè)量的應(yīng)力—聲時(shí)關(guān)系公式。
　　其次設(shè)計(jì)、建立了應(yīng)力—聲時(shí)差系數(shù)標(biāo)定系統(tǒng)和超聲波殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)；使用虛擬儀器LabV

3、IEW語言編寫了超聲信號(hào)自動(dòng)采集程序，實(shí)現(xiàn)了超聲波聲時(shí)差信號(hào)的自動(dòng)采集，檢測(cè)效率和檢測(cè)精度大大提高。
　　使用超聲波殘余應(yīng)力測(cè)量系統(tǒng)系統(tǒng)對(duì)Q235低碳鋼和鋁合金平板對(duì)焊的殘余應(yīng)力進(jìn)行了測(cè)量；分別用激光全息小孔法和切割釋放法對(duì)超聲波法的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比驗(yàn)證。對(duì)比結(jié)果表明，超聲法能夠比較準(zhǔn)確地檢測(cè)出殘余應(yīng)力分布，其測(cè)量結(jié)果與其他兩種方法的結(jié)果吻合良好。
　　最后對(duì)固定距離聲時(shí)法測(cè)量殘余應(yīng)力的可行性、超聲波法測(cè)量結(jié)果的可靠性、測(cè)