基于聲彈性原理鋼的焊接應(yīng)力測(cè)量方法的研究.pdf

1、針對(duì)目前殘余應(yīng)力的測(cè)量方法不能滿足無(wú)損、操作方便、高效、測(cè)量精度高等實(shí)際生產(chǎn)要求，為了滿足大型工程結(jié)構(gòu)的服役需求，本文基于聲彈性原理，針對(duì)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛的鋼材料，對(duì)影響鋼應(yīng)力測(cè)量的織構(gòu)效應(yīng)進(jìn)行了研究，針對(duì)織構(gòu)效應(yīng)提出了改進(jìn)方案，并通過(guò)一系列實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證，開(kāi)發(fā)出了一種能夠?qū)︿摻Y(jié)構(gòu)的表面應(yīng)力進(jìn)行無(wú)損、快速、高精度測(cè)量的超聲測(cè)量方法。
　　為了采用超聲波法對(duì)鋼中的應(yīng)力測(cè)量方法，本文首先基于聲彈性原理分析了非線彈性理論下的聲彈性方程，推

2、導(dǎo)出了LCR波在各向同性介質(zhì)和在各向異性介質(zhì)中的聲彈性方程，為應(yīng)力的測(cè)量奠定了理論基礎(chǔ)。
　　應(yīng)力的測(cè)量需要一套測(cè)量系統(tǒng)作為載體，本文主要從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了搭建。根據(jù)LCR波在鋼中的傳播特性，測(cè)量出了低碳鋼的第一臨界折射角，并利用該角度設(shè)計(jì)出了收發(fā)一體式、一發(fā)雙收式、標(biāo)定測(cè)量一體式等三種超聲換能器；根據(jù)功能需求，搭建出了由上位機(jī)、系統(tǒng)激勵(lì)、超聲換能器組成且能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)采集、波形調(diào)制、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)與計(jì)算功能的硬件

3、系統(tǒng)；利用LabVIEW程序開(kāi)發(fā)軟件，編輯出了能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)激勵(lì)信號(hào)的發(fā)射、超聲反饋信號(hào)的接受、反饋電信號(hào)的轉(zhuǎn)化與計(jì)算、數(shù)據(jù)結(jié)果的篩選、存儲(chǔ)和最終顯示功能的超聲測(cè)量系統(tǒng)軟件。
　　針對(duì)影響鋼應(yīng)力測(cè)量的織構(gòu)效應(yīng)，通過(guò)超聲測(cè)量結(jié)果分析了低碳鋼中組織織構(gòu)對(duì)超聲測(cè)量結(jié)果的影響，根據(jù)織構(gòu)對(duì)超聲測(cè)量造成影響的三個(gè)可能原因，分別采用方向性標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、超聲換能器的降頻實(shí)驗(yàn)、設(shè)置超聲測(cè)量軟件參數(shù)這三個(gè)方面出發(fā)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，采用方向性標(biāo)定、超