應(yīng)力狀態(tài)下涂層結(jié)構(gòu)內(nèi)超聲傳播及檢測分析
發(fā)布時間:2022-08-08 10:33
增材制造核心技術(shù)及工業(yè)化應(yīng)用對于推動智能制造,提升國家制造業(yè)創(chuàng)新能力具有重要意義。而如何準(zhǔn)確量化增材制造技術(shù)成形后涂層內(nèi)的殘余應(yīng)力,實現(xiàn)殘余應(yīng)力的精準(zhǔn)無損檢測是增材制造技術(shù)發(fā)展所面臨的首要問題。本文為適應(yīng)增材制造技術(shù)成形質(zhì)量評估需求,在大量靜載拉伸與壓縮試驗的基礎(chǔ)上,以超聲波無損檢測為主要手段,結(jié)合等離子噴焊和激光熔覆等增材制造技術(shù),研究了固體金屬及其涂層結(jié)構(gòu)材料內(nèi)殘余應(yīng)力的超聲波無損檢測方法。主要包括以下研究內(nèi)容:(1)分析金屬及其涂層結(jié)構(gòu)中材料分布及成形狀態(tài)對超聲各向異性傳播過程的影響關(guān)系,基于聲彈性理論,構(gòu)建考慮金屬及其涂層結(jié)構(gòu)中材料分布、應(yīng)力等因素的超聲各向異性傳播過程模型,提出了表征應(yīng)力的參量(超聲表觀差值和超聲表觀線應(yīng)變)和基于材料分布特性的應(yīng)力-超聲彈性系數(shù)。(2)設(shè)計殘余應(yīng)力場中的超聲傳播特性試驗,結(jié)合等離子噴焊和激光熔覆技術(shù)及其它加工和熱處理工藝制備了三種類型試件,并通過靜載拉伸和壓縮模擬試件內(nèi)部殘余應(yīng)力分布狀態(tài);針對不同試件設(shè)定對應(yīng)超聲波檢測參數(shù),以試件中不同位置為標(biāo)定,采集超聲波信號(幅度和聲程),提取出表征應(yīng)力的參數(shù)(超聲表觀線應(yīng)變),建立應(yīng)力與超聲表觀線應(yīng)變的...
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 涂層結(jié)構(gòu)缺陷檢測及質(zhì)量評估研究
1.2.2 應(yīng)力場無損檢測技術(shù)研究
1.3 課題來源
1.4 本文主要工作及論文結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 論文的研究內(nèi)容
1.4.2 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 基于聲彈性理論的應(yīng)力-超聲傳播模型
2.1 理論基礎(chǔ)
2.1.1 固體材料中超聲波傳播特性
2.1.2 殘余應(yīng)力基本理論
2.1.3 超聲波檢測的原理
2.2 固體金屬及其涂層材料中超聲傳播與應(yīng)力關(guān)系
2.2.1 一般固體彈性介質(zhì)中應(yīng)力-超聲波傳播模型
2.2.2 含涂層結(jié)構(gòu)固體金屬材料中應(yīng)力-超聲波傳播模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 殘余應(yīng)力場中超聲傳播特性試驗
3.1 應(yīng)力-超聲檢測試驗方案的設(shè)定
3.2 應(yīng)力-超聲檢測試驗試件的設(shè)計與制備
3.2.1 試驗材料選用
3.2.2 試件類型
3.3 應(yīng)力-超聲檢測試驗
3.3.1 應(yīng)力-超聲檢測試驗原理
3.3.2 應(yīng)力-超聲檢測試驗參數(shù)設(shè)定
3.3.3 試驗數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計
3.4 結(jié)果統(tǒng)計與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 涂層結(jié)構(gòu)中殘余應(yīng)力的超聲檢測方法
4.1 金屬及其涂層結(jié)構(gòu)中殘余應(yīng)力的形成及危害
4.2 理論模型與試驗結(jié)果比較
4.3 基于理論模型提出的兩種方法
4.3.1 含涂層結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)應(yīng)力超聲無損檢測方法
4.3.2 單一材料中缺陷的超聲無損檢測的內(nèi)應(yīng)力影響修正方法
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光增材制造產(chǎn)品缺陷及其處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 姚燕生,汪俊,陳慶波,丁晨,唐建平,葛張森. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(10)
[2]激光增材制造鎢銅復(fù)合材料[J]. 劉政泓,呂云卓,陸興. 電工材料. 2018(05)
[3]大型送粉式激光增材制造成套設(shè)備設(shè)計與研究[J]. 劉仁洪,龔運環(huán),王敏,陳波. 兵工自動化. 2018(10)
[4]殘余應(yīng)力渦流熱成像無損檢測技術(shù)及應(yīng)用[J]. 劉錄葉,鄧淑文,楊隨先. 無損檢測. 2018(10)
[5]磁巴克豪森噪聲技術(shù)在應(yīng)力評估中的研究進(jìn)展[J]. 蔣政培,凌張偉,王敏. 無損檢測. 2018(08)
[6]形狀記憶智能復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 蔣建軍,胡毅,陳星,王林文,任恩毅,高新宇,鄧國力. 材料工程. 2018(08)
[7]三類內(nèi)應(yīng)力之間的關(guān)系及其對疲勞的作用[J]. 白濤,何家文. 理化檢驗(物理分冊). 2018(04)
[8]納米增材制造[J]. 周偉民,閔國全. 微納電子技術(shù). 2018(03)
[9]激光熔絲增材制造絲材過渡狀態(tài)的電磁振動監(jiān)測方法[J]. 黃安國,劉博,鄭增超,郭嘉琪,陳一元,龐盛永. 機(jī)械工程學(xué)報. 2018(02)
[10]磁測法檢測殘余應(yīng)力的特點與適應(yīng)性[J]. 郝晨,丁紅勝. 物理測試. 2017(06)
博士論文
[1]殘余應(yīng)力超聲無損檢測與調(diào)控技術(shù)研究[D]. 宋文濤.北京理工大學(xué) 2016
[2]超聲陣列層析成像檢測方法研究[D]. 王浩全.中北大學(xué) 2011
碩士論文
[1]耐熱性聚醚醚酮樹脂的增材與減材復(fù)合制造關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王鵬.山東大學(xué) 2018
[2]熔融增材與銑削減材復(fù)合加工研究[D]. 呂福順.山東理工大學(xué) 2018
[3]45#鋼銑削工藝參數(shù)對加工表面殘余應(yīng)力影響的研究[D]. 董情焱.蘭州理工大學(xué) 2018
[4]基于TA-15鈦合金基底NiCrAl涂層殘余應(yīng)力研究[D]. 張博.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[5]板結(jié)構(gòu)材料中超聲蘭姆波信號傳播特性的理論與實驗研究[D]. 張林文.上海大學(xué) 2017
[6]基于超聲波的45鋼淬硬層無損檢測技術(shù)初探[D]. 石建城.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[7]微小構(gòu)件殘余應(yīng)力分布的超聲無損檢測技術(shù)[D]. 劉帥.北京理工大學(xué) 2016
[8]涂層性能的超聲無損檢測與表征技術(shù)研究[D]. 林祺.北京理工大學(xué) 2015
[9]高速鋼車刀淬火及深冷處理殘余應(yīng)力研究[D]. 董捷.浙江大學(xué) 2014
[10]激光釬焊CBN磨具關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋亞紅.東北大學(xué) 2013
本文編號:3671351
【文章頁數(shù)】:75 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究的背景和意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 涂層結(jié)構(gòu)缺陷檢測及質(zhì)量評估研究
1.2.2 應(yīng)力場無損檢測技術(shù)研究
1.3 課題來源
1.4 本文主要工作及論文結(jié)構(gòu)安排
1.4.1 論文的研究內(nèi)容
1.4.2 論文的結(jié)構(gòu)
第二章 基于聲彈性理論的應(yīng)力-超聲傳播模型
2.1 理論基礎(chǔ)
2.1.1 固體材料中超聲波傳播特性
2.1.2 殘余應(yīng)力基本理論
2.1.3 超聲波檢測的原理
2.2 固體金屬及其涂層材料中超聲傳播與應(yīng)力關(guān)系
2.2.1 一般固體彈性介質(zhì)中應(yīng)力-超聲波傳播模型
2.2.2 含涂層結(jié)構(gòu)固體金屬材料中應(yīng)力-超聲波傳播模型
2.3 本章小結(jié)
第三章 殘余應(yīng)力場中超聲傳播特性試驗
3.1 應(yīng)力-超聲檢測試驗方案的設(shè)定
3.2 應(yīng)力-超聲檢測試驗試件的設(shè)計與制備
3.2.1 試驗材料選用
3.2.2 試件類型
3.3 應(yīng)力-超聲檢測試驗
3.3.1 應(yīng)力-超聲檢測試驗原理
3.3.2 應(yīng)力-超聲檢測試驗參數(shù)設(shè)定
3.3.3 試驗數(shù)據(jù)采集及統(tǒng)計
3.4 結(jié)果統(tǒng)計與分析
3.5 本章小結(jié)
第四章 涂層結(jié)構(gòu)中殘余應(yīng)力的超聲檢測方法
4.1 金屬及其涂層結(jié)構(gòu)中殘余應(yīng)力的形成及危害
4.2 理論模型與試驗結(jié)果比較
4.3 基于理論模型提出的兩種方法
4.3.1 含涂層結(jié)構(gòu)材料的內(nèi)應(yīng)力超聲無損檢測方法
4.3.2 單一材料中缺陷的超聲無損檢測的內(nèi)應(yīng)力影響修正方法
4.4 本章小結(jié)
第五章 總結(jié)與展望
5.1 工作總結(jié)
5.2 研究展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間的學(xué)術(shù)活動及成果情況
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]激光增材制造產(chǎn)品缺陷及其處理技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 姚燕生,汪俊,陳慶波,丁晨,唐建平,葛張森. 激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(10)
[2]激光增材制造鎢銅復(fù)合材料[J]. 劉政泓,呂云卓,陸興. 電工材料. 2018(05)
[3]大型送粉式激光增材制造成套設(shè)備設(shè)計與研究[J]. 劉仁洪,龔運環(huán),王敏,陳波. 兵工自動化. 2018(10)
[4]殘余應(yīng)力渦流熱成像無損檢測技術(shù)及應(yīng)用[J]. 劉錄葉,鄧淑文,楊隨先. 無損檢測. 2018(10)
[5]磁巴克豪森噪聲技術(shù)在應(yīng)力評估中的研究進(jìn)展[J]. 蔣政培,凌張偉,王敏. 無損檢測. 2018(08)
[6]形狀記憶智能復(fù)合材料的發(fā)展與應(yīng)用[J]. 蔣建軍,胡毅,陳星,王林文,任恩毅,高新宇,鄧國力. 材料工程. 2018(08)
[7]三類內(nèi)應(yīng)力之間的關(guān)系及其對疲勞的作用[J]. 白濤,何家文. 理化檢驗(物理分冊). 2018(04)
[8]納米增材制造[J]. 周偉民,閔國全. 微納電子技術(shù). 2018(03)
[9]激光熔絲增材制造絲材過渡狀態(tài)的電磁振動監(jiān)測方法[J]. 黃安國,劉博,鄭增超,郭嘉琪,陳一元,龐盛永. 機(jī)械工程學(xué)報. 2018(02)
[10]磁測法檢測殘余應(yīng)力的特點與適應(yīng)性[J]. 郝晨,丁紅勝. 物理測試. 2017(06)
博士論文
[1]殘余應(yīng)力超聲無損檢測與調(diào)控技術(shù)研究[D]. 宋文濤.北京理工大學(xué) 2016
[2]超聲陣列層析成像檢測方法研究[D]. 王浩全.中北大學(xué) 2011
碩士論文
[1]耐熱性聚醚醚酮樹脂的增材與減材復(fù)合制造關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 王鵬.山東大學(xué) 2018
[2]熔融增材與銑削減材復(fù)合加工研究[D]. 呂福順.山東理工大學(xué) 2018
[3]45#鋼銑削工藝參數(shù)對加工表面殘余應(yīng)力影響的研究[D]. 董情焱.蘭州理工大學(xué) 2018
[4]基于TA-15鈦合金基底NiCrAl涂層殘余應(yīng)力研究[D]. 張博.沈陽航空航天大學(xué) 2018
[5]板結(jié)構(gòu)材料中超聲蘭姆波信號傳播特性的理論與實驗研究[D]. 張林文.上海大學(xué) 2017
[6]基于超聲波的45鋼淬硬層無損檢測技術(shù)初探[D]. 石建城.安徽工業(yè)大學(xué) 2016
[7]微小構(gòu)件殘余應(yīng)力分布的超聲無損檢測技術(shù)[D]. 劉帥.北京理工大學(xué) 2016
[8]涂層性能的超聲無損檢測與表征技術(shù)研究[D]. 林祺.北京理工大學(xué) 2015
[9]高速鋼車刀淬火及深冷處理殘余應(yīng)力研究[D]. 董捷.浙江大學(xué) 2014
[10]激光釬焊CBN磨具關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 宋亞紅.東北大學(xué) 2013
本文編號:3671351
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