Q460疲劳损伤的非线性导波检测及寿命预测

钢结构在实际工况环境中受到瞬态和重复载荷影响会发生损伤,为保障设备的安全运行,需要针对较易发生损伤的关键性钢结构进行健康监测和寿命评估。首先,利用非线性超声导波具有对微纳尺度损伤敏感以及检测效率高等优点,分别采用离线和在线非线性超声导波检测方法对Q460高强钢疲劳损伤试样进行检测和表征,构建了非线性超声参量与疲劳寿命之间的关系曲线;其次,利用非线性超声参量与疲劳寿命之间的关系曲线构建了Q460高强钢疲劳寿命评估方法,在损伤状态检测的同时实现剩余寿命的预测。离线和在线检测试验结果表明,非线性超声参量随疲劳寿命呈现先增后减的变化趋势,且在疲劳寿命为60%附近出现峰值。

反射式非线性超声评估P91钢蠕变状态的试验探究

超声非线性参量作为一种表征金属材料蠕变状态的参数,通常采用透射法进行检测时需要发射换能器和接收换能器分置于工件两侧,很难用于在役大型工件蠕变状态检测。针对透射法存在的问题设计了反射式非线性超声检测试验系统(只需一个超声换能器),通过分析一次底波的反射信号获得材料蠕变状态的信息。对带有焊缝的P91钢试块且蠕变时间分别为0 h、120 h、250 h,进行非线性超声检测。实验结果表明,对于蠕变时间120 h和250 h的试块母材区,二次谐波非线性参量相对无蠕变时增加量为2.9%、17.4%,试块焊缝区相对增加量为2%,23.6%,试块热影响区相对增加量为5.6%、34%。