發(fā)布時(shí)間：2021-06-28 23:24

　　圓柱形金屬零件是工業(yè)中重要的承載部件,在工程實(shí)際中零件的表面往往會(huì)產(chǎn)生微裂紋,對(duì)零件的性能和壽命產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。傳統(tǒng)無(wú)損檢測(cè)方法基本屬于接觸式檢測(cè),其存在著無(wú)法適應(yīng)高溫、腐蝕性等惡劣環(huán)境的不足。激光超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)是近些年發(fā)展起來(lái)的一項(xiàng)無(wú)損檢測(cè)技術(shù),其具有非接觸、無(wú)損傷、高的時(shí)間和空間分辨率等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為了無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)之一。本文基于激光超聲技術(shù)研究了帶涂層圓柱形零件表面缺陷的激光超聲特性,主要的研究?jī)?nèi)容如下:本文首先基于基本熱彈性理論分析了在金屬圓柱表面激光超聲激發(fā)的基本原理,并且闡述了激光超聲無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的基本方法以及激光超聲有限元分析的基本理論。為了研究帶涂層圓柱表面缺陷的激光超聲特性,建立了帶涂層圓柱形零件的有限元模型,對(duì)表面涂層對(duì)超聲表面波信號(hào)的影響、表面缺陷與超聲波信號(hào)之間的關(guān)系展開(kāi)了數(shù)值模擬研究。為了研究金屬表面涂層的影響,建立了在不同涂層厚度下金屬圓柱形零件有限元模型,對(duì)有無(wú)涂層時(shí)金屬圓柱表面的溫度場(chǎng)、位移場(chǎng)結(jié)果進(jìn)行了分析。當(dāng)有涂層存在時(shí),由于材料熱物理參數(shù)的差異,其溫度場(chǎng)分布存在著較大的區(qū)別。位移場(chǎng)的結(jié)果表明,金屬鎳涂層會(huì)使超聲表面波信號(hào)中存在頻散現(xiàn)象。同時(shí)... 

【文章來(lái)源】：大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：53 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 課題的研究背景
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 激光超聲技術(shù)發(fā)展歷程
        1.2.2 激光超聲無(wú)損檢測(cè)研究現(xiàn)狀
    1.3 課題主要研究工作及結(jié)構(gòu)安排
2 激光超聲波的激發(fā)與缺陷檢測(cè)基本原理
    2.1 層狀材料激光超聲基本熱彈理論分析
    2.2 激光超聲表面缺陷檢測(cè)方法
        2.2.1 飛行時(shí)間散射法
        2.2.2 掃描激光源法
        2.2.3 投捕法
        2.2.4 激光超聲信號(hào)的探測(cè)方法
    2.3 激光超聲的有限元分析
        2.3.1 激光超聲有限元法基本理論
        2.3.2 有限元單元與時(shí)間步長(zhǎng)選擇
    2.4 本章小結(jié)
3 帶涂層金屬圓柱表面激光超聲數(shù)值模擬
    3.1 線源激光熱-結(jié)構(gòu)耦合模型
        3.1.1 數(shù)值模型的建立
        3.1.2 激光和材料有關(guān)參數(shù)
        3.1.3 有限元網(wǎng)格的劃分與時(shí)間步長(zhǎng)選取
    3.2 激光作用下瞬態(tài)溫度場(chǎng)分析
        3.2.1 無(wú)涂層時(shí)溫度場(chǎng)結(jié)果分析
        3.2.2 帶涂層時(shí)溫度場(chǎng)結(jié)果分析
    3.3 激光在圓柱零件表面激發(fā)的超聲表面波分析
        3.3.1 無(wú)涂層時(shí)激發(fā)超聲表面波信號(hào)分析
        3.3.2 帶涂層時(shí)激發(fā)超聲表面波信號(hào)分析
    3.4 涂層對(duì)激發(fā)超聲表面波信號(hào)的影響
        3.4.1 涂層對(duì)于聲表面波時(shí)頻域信號(hào)的影響
        3.4.2 涂層對(duì)表面瑞利波波速的影響
    3.5 本章小結(jié)
4 激光與金屬圓柱表面缺陷相互作用機(jī)理分析
    4.1 不帶涂層時(shí)表面缺陷與激光超聲表面波信號(hào)作用規(guī)律
        4.1.1 缺陷對(duì)超聲表面波時(shí)頻域信號(hào)影響
        4.1.2 缺陷深度與表面反射信號(hào)之間的關(guān)系
        4.1.3 缺陷與透射信號(hào)之間的關(guān)系
    4.2 帶涂層時(shí)表面缺陷與激光超聲表面波信號(hào)作用規(guī)律
        4.2.1 缺陷對(duì)超聲表面波時(shí)頻域信號(hào)影響
        4.2.2 缺陷深度與表面反射信號(hào)之間的關(guān)系
        4.2.3 缺陷與透射信號(hào)之間的關(guān)系
    4.3 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝



本文編號(hào)：3255239