鋼結構疲勞裂紋擴展聲發(fā)射監(jiān)測及預警參數(shù)的研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代工業(yè)的快速發(fā)展，以金屬材料為主要材質的輸電、通信鐵塔每年都會增加1萬多座。由于鐵塔長期工作在自然環(huán)境下，經(jīng)常受到自然災害，如冰雪、颶風等影響，極易產(chǎn)生疲勞損傷，許多研究結果表明，鋼結構的疲勞損傷是鐵塔發(fā)生倒塌的主要原因之一。由于鋼結構疲勞損傷是損傷累積的結果，所以以靜態(tài)缺陷為主要檢測對象的常規(guī)無損檢測很難實現(xiàn)對鋼結構疲勞損傷的監(jiān)測。運用聲發(fā)射技術能對鋼材的疲勞裂紋擴展過程進行實時監(jiān)測，且對損傷進行有效地判定。
　　本課題研

2、究了鐵塔常用鋼材-Q345B疲勞裂紋擴展過程中的聲發(fā)射規(guī)律，主要工作和結論如下：
　?。?）進行不同應力比（0.1、0.15、0.2）的疲勞裂紋擴展試驗。通過對疲勞裂紋擴展速率的研究，不僅驗證了本文試驗結果的準確性，而且為疲勞裂紋擴展的聲發(fā)射預警特性研究提供有效、可靠地力學依據(jù)。
　　（2）疲勞裂紋擴展過程的聲發(fā)射參數(shù)研究。結果表明，聲發(fā)射累積計數(shù)的三個階段分別與疲勞裂紋擴展的裂紋萌生階段、穩(wěn)定擴展階段、失穩(wěn)斷裂階段具有很強

3、的對應關系，且累積計數(shù)值具有預警疲勞失穩(wěn)斷裂的特性。
　?。?）基于聲發(fā)射計數(shù)率對材料進入失穩(wěn)斷裂階段不便識別的不足之處，根據(jù)累積計數(shù)值斜率變化在第二階段和第三階段的特點，創(chuàng)新地提出用聲發(fā)射計數(shù)率的離散系數(shù)對疲勞裂紋擴展過程的第二階段、第三階段進行識別；根據(jù)計數(shù)率離散系數(shù)在累積計數(shù)值的第二階段和第三階段內數(shù)據(jù)會呈現(xiàn)不同變化規(guī)律的特點，可為聲發(fā)射監(jiān)測預警模式識別提供依據(jù)。
　　（4）為縮減聲發(fā)射信號數(shù)據(jù)量，有效降低白噪聲干擾，