基于激光超聲的金屬表面殘余應(yīng)力無損檢測研究.pdf

1、航空鋁合金等金屬材料在航天航空、國防軍工等重要領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用，對航空鋁合金等金屬材料的質(zhì)量檢測顯得尤為重要。而航空鋁合金等金屬材料在制造過程中由于加工工藝和熱處理等都容易產(chǎn)生殘余應(yīng)力，如何實(shí)現(xiàn)對金屬材料殘余應(yīng)力快速精確的無損檢測，是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。在眾多的無損檢測方法中，激光超聲具有非接觸檢測、高的時(shí)間和空間分辨率、易實(shí)現(xiàn)高精度測量等優(yōu)越性。因此，本文采用激光超聲實(shí)現(xiàn)對金屬材料殘余應(yīng)力的無損檢測。
　　第一章首先介紹了航空鋁合金等

2、金屬材料的使用領(lǐng)域，分析了殘余應(yīng)力的產(chǎn)生、分類方式與影響，說明了論文的研究意義。其次分析了當(dāng)前國內(nèi)外殘余應(yīng)力檢測技術(shù)的發(fā)展與優(yōu)劣性，總結(jié)了激光超聲在殘余應(yīng)力測量方面的研究進(jìn)展。最后提出了論文的主要研究內(nèi)容。
　　第二章首先分析了激光超聲的激發(fā)機(jī)理與檢測技術(shù)，其次對表面波的傳播特點(diǎn)進(jìn)行了闡述，最后推導(dǎo)了超聲表面波在介質(zhì)中的波動方程以及超聲表面波測量殘余應(yīng)力的聲彈性公式。
　　第三章首先搭建了激光超聲測量殘余應(yīng)力的硬件平臺，對關(guān)

3、鍵部件進(jìn)行選型，并設(shè)計(jì)了相應(yīng)支架進(jìn)行固定。其次設(shè)計(jì)并加工了多級放大電路和濾波電路來提高超聲表面波回波信號的信噪比。最后對振鏡掃描距離采用基恩士數(shù)碼顯微鏡多次測量并校正振鏡比例。
　　第四章首先設(shè)計(jì)了超聲信號的同步采集程序?qū)崿F(xiàn)對超聲信號的快速采集。其次介紹了超聲信號噪聲的類型與特點(diǎn)。最后介紹了超聲信號預(yù)處理方法，并采用波形相關(guān)分析法計(jì)算超聲表面波的波速。
　　第五章首先介紹了6061鋁合金聲彈性系數(shù)的拉伸實(shí)驗(yàn)，接著采用搭建的激