【摘要】：殘余應(yīng)力是在金屬結(jié)構(gòu)件中普遍存在的一種固有應(yīng)力。殘余應(yīng)力的存在對(duì)鋁合金結(jié)構(gòu)件的結(jié)構(gòu)承載能力、屈曲強(qiáng)度、脆性斷裂、疲勞強(qiáng)度、應(yīng)力腐蝕、尺寸精度等都有明顯的影響,因此在工程中掌握殘余應(yīng)力在構(gòu)件中的分布規(guī)律尤為重要。國(guó)內(nèi)外殘余應(yīng)力的檢測(cè)方法很多,由于受儀器設(shè)備和檢測(cè)方法的局限,單一的檢測(cè)方法難以滿足工程中殘余應(yīng)力檢測(cè)需求,因此,開(kāi)展對(duì)殘余應(yīng)力不同檢測(cè)方法聯(lián)用的研究具有重要的工程意義。本文首先分析了射線法的微觀組織和檢測(cè)參數(shù)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,根據(jù)航天器常用鋁合金的微觀組織,優(yōu)化了射線法的檢測(cè)參數(shù),確定了超聲檢測(cè)系統(tǒng)的參數(shù)選擇,推導(dǎo)了單向應(yīng)力下的聲彈性方程,通過(guò)拉伸試驗(yàn)標(biāo)定了5A06、5B70鋁合金的單向應(yīng)力系數(shù)。然后,設(shè)計(jì)了懸臂式等強(qiáng)度梁和平面式等強(qiáng)度梁作為方法聯(lián)用基準(zhǔn),通過(guò)試驗(yàn)表明了射線法、超聲法和散斑法對(duì)殘余應(yīng)力檢測(cè)結(jié)果的一致性,證明了這三種方法聯(lián)用的可行性。最后,針對(duì)激光誘導(dǎo)成形的航天器典型壁板結(jié)構(gòu),通過(guò)分析檢測(cè)方法在厚度形狀和表面狀態(tài)的適用性,總結(jié)了檢測(cè)方法在不同工況下的選取原則,依據(jù)此原則進(jìn)行了方法聯(lián)用試驗(yàn),分析了激光誘導(dǎo)成形加工參數(shù)對(duì)殘余應(yīng)力的影響,研究了激光掃描后的應(yīng)力分布規(guī)律,采用分區(qū)檢測(cè)的方法,綜合表征了壁板結(jié)構(gòu)的整體應(yīng)力狀態(tài),實(shí)現(xiàn)了在U形板應(yīng)力檢測(cè)的方法聯(lián)用,證明了方法聯(lián)用技術(shù)在工程上的可行性,提高了檢測(cè)效率;同時(shí),對(duì)激光誘導(dǎo)成形工藝應(yīng)力分布的研究,為激光誘導(dǎo)成形應(yīng)力檢測(cè)提供了大量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)支撐,為產(chǎn)品可靠性評(píng)估及工藝的改進(jìn)提供重要依據(jù)。并通過(guò)對(duì)航天艙體等典型產(chǎn)品應(yīng)力檢測(cè)的實(shí)際應(yīng)用,驗(yàn)證了檢測(cè)方法工程化的實(shí)用性。
【學(xué)位授予單位】：北華航天工業(yè)學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TG146.21
【圖文】：

北華航天工業(yè)學(xué)院碩士學(xué)位論文法檢測(cè)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀料是由一定點(diǎn)陣排列組成的晶體結(jié)構(gòu)，晶體內(nèi)部某一取向當(dāng)應(yīng)力使金屬發(fā)生應(yīng)變時(shí)，會(huì)導(dǎo)致晶格中各個(gè)晶面距離發(fā)鋁合金的殘余應(yīng)力是利用X射線穿透金屬晶格時(shí)發(fā)生衍射力作用時(shí)會(huì)發(fā)生應(yīng)變，改變材料原本的晶面間距，而零應(yīng)在某一應(yīng)力作用下的晶面間距的差值可以通過(guò)布拉格公，進(jìn)而可以計(jì)算出作用應(yīng)力的大小。X射線衍射的原理如

鋁合金殘余應(yīng)力檢測(cè)方法聯(lián)用技術(shù)研究6圖1.2 有機(jī)玻璃和鋼界面產(chǎn)生臨界折射縱波示意圖1.3.2.1 LCR 波檢測(cè)殘余應(yīng)力的國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀20 世紀(jì)末臨界折射縱波得到了大發(fā)展，2001 年法國(guó)機(jī)械工業(yè)技術(shù)中心采用LCR 波檢測(cè)了對(duì)焊平板的縱向殘余應(yīng)力，對(duì)熱影響區(qū)的聲彈性系數(shù)做了修正，結(jié)果與小孔法有較好的一致性。Yashar Javadi、Mehdi Ahmadi Najafabadi[28]采用臨界折射縱波，分別通過(guò)接觸法和水浸法檢測(cè)鋼管焊縫的殘余應(yīng)力分布情況，與有限元模擬法得到的結(jié)果吻合較好，但是發(fā)現(xiàn)在熱影響區(qū)有較大差別；試驗(yàn)還表明接觸法和水浸法都能得到準(zhǔn)確的結(jié)果，選擇哪種方法取決于被測(cè)材料的幾何結(jié)構(gòu)和尺寸。Javadi[29]分別用 5MHz、4MHz、2MHz、1MHz 的 LCR 波檢測(cè)焊縫的殘余應(yīng)力，并與殘余應(yīng)力有限元模擬方法對(duì)比，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，5MHz、4MHz、2MHz、1MHz 的 LCR 波的檢測(cè)誤差分別為±30MPa、±18MPa、±16MPa、±11MPa。YasharJavadi[30]用 LCR 波檢測(cè)壓力容器軸向和環(huán)向的殘余應(yīng)力，研究發(fā)現(xiàn)在焊縫中心線上軸向應(yīng)力是壓應(yīng)力

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2714679