隨著國(guó)家經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長(zhǎng)和材料科學(xué)、機(jī)械制造等學(xué)科的發(fā)展,金屬材料更加廣泛地應(yīng)用于交通工具、航空航天等領(lǐng)域。金屬材料在實(shí)際應(yīng)用時(shí),由于承受交變載荷,往往會(huì)產(chǎn)生疲勞損傷。疲勞損傷具有突發(fā)性,導(dǎo)致災(zāi)難性事故突然發(fā)生。為了保證金屬材料的使用安全,有必要對(duì)其內(nèi)部的疲勞損傷進(jìn)行檢測(cè)。與傳統(tǒng)的線性超聲檢測(cè)技術(shù)相比,共軸異向混頻方法具有檢測(cè)頻率和位置可選、檢測(cè)精度高等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為了檢測(cè)金屬材料疲勞損傷的有效方法之一。本文以6060-T6鋁合金材料為研究對(duì)象,探究了共軸異向混頻非線性超聲檢測(cè)拉伸疲勞損傷的關(guān)鍵技術(shù)。推導(dǎo)了材料損傷與聲學(xué)非線性系數(shù)之間的關(guān)系,針對(duì)從混合波中提取混頻波幅值較難這一問(wèn)題,研究了基于相位反轉(zhuǎn)法和基于總波分波相減法的混頻波提取技術(shù),通過(guò)分析得出相位反轉(zhuǎn)法精確度相對(duì)較高;分析了不同形態(tài)的裂紋、混頻交叉位置、疲勞試驗(yàn)加載頻率、樣品形狀對(duì)聲學(xué)非線性系數(shù)的影響,得出相關(guān)的規(guī)律,為金屬材料疲勞損傷非線性超聲檢測(cè)提供依據(jù);通過(guò)實(shí)驗(yàn)采集了不同裂紋試件的超聲回波信號(hào),研究了裂紋檢測(cè)、裂紋寬度和斜度識(shí)別的非線性表征。論文的研究為共軸異向混頻非線性超聲檢測(cè)技術(shù)檢測(cè)金屬材料疲勞損傷的進(jìn)一步研究提供了理... 

【文章頁(yè)數(shù)】：63 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
1 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 非線性超聲檢測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.1 非線性超聲檢測(cè)技術(shù)的理論研究現(xiàn)狀
        1.2.2 非線性超聲檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 金屬材料疲勞損傷的研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究?jī)?nèi)容
2 非線性超聲檢測(cè)原理
    2.1 材料損傷與聲學(xué)非線性系數(shù)的關(guān)系
    2.2 裂紋對(duì)非線性系數(shù)的影響
    2.3 非線性聲學(xué)系數(shù)
        2.3.1 二次諧波法聲學(xué)非線性系數(shù)
        2.3.2 共軸異向混頻非線性聲學(xué)系數(shù)
    2.4 本章小結(jié)
3 基于共軸異向混頻的信號(hào)獲取與特征提取
    3.1 疲勞拉伸試驗(yàn)
        3.1.1 試件制備
        3.1.2 疲勞試驗(yàn)機(jī)簡(jiǎn)介
        3.1.3 試件疲勞拉伸
    3.2 共軸異向混頻非線性實(shí)驗(yàn)及信號(hào)獲取
        3.2.1 非線性超聲檢測(cè)系統(tǒng)
        3.2.2 共軸異向混頻實(shí)驗(yàn)
        3.2.3 混頻超聲信號(hào)分析
    3.3 共軸異向混頻的非線性特征提取
        3.3.1 基于時(shí)間反轉(zhuǎn)法的非線性特征提取
        3.3.2 基于總波分波相減法的非線性特征提取
    3.4 本章小結(jié)
4 共軸異向混頻非線性聲學(xué)實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析
    4.1 共軸異向混頻檢測(cè)的影響因素
        4.1.1 混頻交叉位置的影響分析
        4.1.2 疲勞試驗(yàn)加載頻率的影響分析
        4.1.3 樣品形狀的影響分析
    4.2 裂紋缺陷疲勞損傷的檢測(cè)
        4.2.1 裂紋疲勞損傷的非線性表征
        4.2.2 裂紋寬度的非線性表征
        4.2.3 裂紋斜度的非線性表征
    4.3 本章小結(jié)
5 總結(jié)與展望
    5.1 本文總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]丁羥襯層固化狀態(tài)非線性超聲監(jiān)測(cè)方法研究[D]. 楊亞軍.中北大學(xué) 2015

碩士論文
[1]超聲非線性測(cè)試系統(tǒng)性能研究及信號(hào)提取方法[D]. 王旭.南昌航空大學(xué) 2014



本文編號(hào)：3670257