殘余應力超聲波測量方法研究.pdf

1、焊接結(jié)構(gòu)的安全使用和可靠運行與殘余應力之間存在著密切的關(guān)系。特別是隨著焊接的應用日益廣泛，焊接結(jié)構(gòu)向著大型化、高強化方向發(fā)展，對焊接結(jié)構(gòu)在服役條件下的殘余應力的監(jiān)測與評估提出了要求。
　　工程中常用的應力檢測方法有小孔法、X射線法、巴克豪森法、超聲波法等，同其他方法相比，超聲波應力檢測法具有靈敏度高、準確性好及可操作性強等優(yōu)點，從而成為一種公認的最有前途的無損檢測方法。
　　本文以聲彈性理論為基礎，選用臨界折射縱波作為測量波

2、形，設計建立了超聲波殘余應力測量系統(tǒng)；對平板對焊的縱向殘余應力進行了測量；用其他方法對測量結(jié)果進行了驗證。
　　文章首先介紹了超聲波應力檢測的基本理論以及臨界折射縱波的產(chǎn)生機理，并用理論計算和實驗測量相結(jié)合的方法確定了低碳鋼和鋁合金的第一臨界角。接著對聲速—應力關(guān)系公式進行了簡化計算，得到了適用于焊接殘余應力測量的應力—聲時關(guān)系公式。
　　其次設計、建立了應力—聲時差系數(shù)標定系統(tǒng)和超聲波殘余應力測量系統(tǒng)；使用虛擬儀器LabV

3、IEW語言編寫了超聲信號自動采集程序，實現(xiàn)了超聲波聲時差信號的自動采集，檢測效率和檢測精度大大提高。
　　使用超聲波殘余應力測量系統(tǒng)系統(tǒng)對Q235低碳鋼和鋁合金平板對焊的殘余應力進行了測量；分別用激光全息小孔法和切割釋放法對超聲波法的測量結(jié)果進行了對比驗證。對比結(jié)果表明，超聲法能夠比較準確地檢測出殘余應力分布，其測量結(jié)果與其他兩種方法的結(jié)果吻合良好。
　　最后對固定距離聲時法測量殘余應力的可行性、超聲波法測量結(jié)果的可靠性、測