鋼絲作為鋼絞線和橋梁纜索等結(jié)構(gòu)的基本承載單元,在長期使用過程中不可避免會出現(xiàn)疲勞損傷,甚至會發(fā)生突然斷裂,造成災難性的事故,因此對鋼絲進行疲勞損傷檢測具有重要意義。磁致伸縮導波檢測技術(shù)具有非接觸、無需耦合劑、可對整個截面檢測等特點已被廣泛用于鋼絲、鋼絞線和橋梁纜索的斷絲及腐蝕等宏觀缺陷檢測,而針對疲勞損傷等微觀缺陷檢測的研究還很少。本論文利用磁致伸縮導波檢測技術(shù)開展了鋼絲疲勞損傷檢測實驗研究,為鋼絞線及橋梁纜索疲勞檢測提供了支持。首先,基于位錯理論和磁致伸縮效應,分析了鋼絲疲勞損傷對磁致伸縮導波換能過程的影響,并通過實驗進行了驗證。結(jié)果表明疲勞損傷導致磁致伸縮導波激勵和接收過程的換能效率降低,且最大換能效率所對應的偏置磁場強度增大。其次,研究了鋼絲疲勞損傷對縱向?qū)Р▊鞑ミ^程的影響。利用有限元軟件基于非線性應力應變關(guān)系建立了鋼絲疲勞損傷有限元模型,研究了縱向?qū)Рㄔ谄趽p傷鋼絲中的傳播特性。結(jié)果表明縱向?qū)Рㄔ谄趽p傷鋼絲中傳播后會產(chǎn)生二次諧波,導致非線性系數(shù)增加。針對傅立葉變換計算非線性系數(shù)時受信號截斷區(qū)域影響的問題,提出了基于小波變換的非線性系數(shù)計算方法。利用基于小波變換的非線性系數(shù)計算...

【文章頁數(shù)】：68 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1常見的橋梁纜索

（a）平行鋼絲纜索（b）鋼絞線纜索圖1.1常見的橋梁纜索本課題的目的是基于磁致伸縮導波檢測技術(shù)對鋼絲疲勞損傷進行檢測實驗研究續(xù)的鋼絞線和橋梁纜索疲勞損傷檢測提供支持。2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀2.1磁致伸縮導波檢測技術(shù)概述磁致伸縮導波檢測技術(shù)基于磁致伸縮效應和及其逆效應，具有非接....

圖2.1鐵磁性材料磁疇隨外部磁場的變化示意圖

磁阻增大。位錯越多，由位錯產(chǎn)生的不可克服釘扎點就磁阻越大[63]。損傷對磁致伸縮導波激勵過程影響分析構(gòu)件受到磁場作用時會發(fā)生磁致伸縮效應，其本質(zhì)是鐵磁性材料沒有外加磁場作用，時鐵磁性材料內(nèi)部磁疇處于一種原始的排列最低，總磁化強度為零[67]。當對材料施加外磁場時，在外加磁場向?qū)⑴c....

圖2.220#鋼材料磁致伸縮曲線

圖2.220#鋼材料磁致伸縮曲線，材料的疲勞過程是位錯發(fā)展的過程，位疇的運動[51]。如圖2.3所示，在相同大小磁疇的運動，導致疲勞材料的磁致伸縮應作用是有限的。在磁致伸縮系數(shù)趨于飽和對磁疇運動的釘扎阻礙作用逐漸被克服[49]。位錯對磁疇運動的阻礙作用，相同的外加。疲勞材....

圖2.3疲勞材料位錯釘扎點對磁疇運動的影響

圖2.3疲勞材料位錯釘扎點對磁疇運動的影響導波的激勵過程是基于磁致伸縮效應。磁致伸縮效應是指鐵尺寸會發(fā)生變化，當磁場為周期性交變磁場時，鐵磁性構(gòu)件和縮短的現(xiàn)象[11]。磁致伸縮導波的激勵過程可表示為：sdHH=+分別表示應變和應力大小，H表示磁場強度，sH是由磁場H伸縮....

本文編號：3901327