热处理组织影响瑞利波评价碳钢表层应力的研究

基于瑞利波声弹性系数标定试验,采用一发一收瑞利波探头采集瑞利波信号,结合瑞利波信号分析探讨了热处理组织影响碳钢表层应力评价的机理。结果表明,随碳钢晶粒尺寸增大,瑞利波声弹性系数略有增大,瑞利波信号间时间差-载荷曲线的转折点载荷越接近试样弹性极限载荷,高载荷阶段瑞利波信号间时间差波动随载荷增大略有增大。分析认为,晶粒尺寸增大导致试样塑性变形能力下降、试样表面粗糙度及瑞利波探头与试样耦合质量是导致上述结果的重要原因。

碳含量对超声波评价碳钢表层应力的影响

基于超声波声弹性公式优化,探讨碳含量对碳钢超声波声弹性系数的影响规律。采用中心频率为5 MHz一发一收模式的超声波探头采集信号,通过互相关系数函数计算超声波信号间时间差,借助线性拟合函数计算超声波声弹性系数,利用SEM对试样断口微观形貌进行观察。结果表明:Q235钢超声波声弹性系数较大,低载荷阶段超声波信号间时间差波动较明显,信号间时间差-应力曲线的转折点载荷与Q235钢弹性极限载荷较接近,表层初始应力引起的试样表层不均匀塑性变形程度不同是导致上述结果的重要原因,超声波探头与试样间耦合状态也是影响超声波评价应力结果的因素之一。

缺陷/应力交互对碳钢L_(cr)波声弹性系数的影响

基于L_(cr)波声弹性理论,探讨缺陷及其尺寸对L_(cr)波评价应力的影响机理。结合"当量法"预制不同直径盲孔,采用互相关系数函数计算L_(cr)波时间差,通过线性拟合得到L_(cr)波声弹性系数,基于弹塑性变形和圆孔应力集中理论澄清盲孔直径对L_(cr)波声弹性系数的影响机理。结果表明:各直径盲孔L_(cr)波时间差随应力增大基本呈线性增加,但其非线性特征亦逐渐明显,线性阶段的最大应力值小于试样屈服强度;L_(cr)波声弹性系数随盲孔直径增大逐渐减小,并趋于平稳。分析认为,盲孔应力集中是导致上述结果的主要原因,试样各向异性组织及盲孔深度也是其重要因素。

互相关步长影响低信噪比超声波评价应力研究

基于超声波声弹性理论,通过理论计算方法探讨了互相关步长对低信噪比超声波评价应力的影响.以振荡衰减余弦波为基础函数,通过叠加高斯白噪声获得染噪信号,改变降噪参数获得低信噪比超声波模拟信号,基于互相关系数函数理论澄清互相关步长对应力评价的影响机理.结果表明:随互相关步长增大,互相关系数函数曲线逐渐平滑,最大值逐渐明显,超声波传播时间差随应力增大逐渐呈严格线性增大;当互相关步长达到1周期,再随互相关步长增大,互相关系数函数曲线及超声波传播时间差与应力间曲线基本重合.分析认为噪声引起的超声波波形畸变是导致上述结果的主要原因.