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《超声横波声各向异性在材料应力测试中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、摘要超声横波声各向异性在材料应力测试中的应用研究摘要金属材料在制造和使用过程中都会产生残余应力。残余应力的存在对材料的力学性能有很大的影响。因此，对残余应力的检测工作十分重要。传统的应力测试方法有应力应变法、X射线衍射法等，但这些方法不是有破坏性，就是过程过于繁琐。近几十年来，超声双折射测应力法作为一种无损检测技术，引起了国内外相关研究人员的广泛注意。本文主要采用回振法，自行搭建超声波应力测试系统，研究在单轴应力下，超声波在铝合金和45＃钢试样中的声双折射现象，以及超声纵横波在材料中的速度与应力之间的变化关系，着重研究横波声各向异性对应力的依赖关系。试验结果表明：铝合金和45＃钢试样的
2、声双折射现象明显。横波和纵波声速与应力之间的变化关系与理论基本吻合；横波声各向异性和纵波声速相对变化与应力之间呈线性变化关系，基本与理论预期符合，其中横波声弹性公式可用来估测材料的载荷应力，具有一定的工程利用价值。本文共搭建了两套回振法应力测试系统，其中一台具有较高的精度，可用于测试各种材料中超声波声速的微小变化。本文主要研究了单轴应力下的超声双折射现象及其应用。在以后的工作中，可进一步研究平面应力下，超声波声速与应力的关系；分离出织构效应的影响；在上述研究成熟的情况下，研究用超声波测残余应力，并将该技术应用于生产实际中。由此可见，超声波检测应力的方法有着广阔的应用前景。关键词：超声波
3、声双折射声弹性应力IABSTRACTResearchonAcousticAnisotropyofUltrasonicShearWavesinStressDeterminationABSTRACTResidualstresseshavegreatinfluenceonthemechanicalpropertiesofmetalmaterials,producedintheprocessofmanufacturingandusage.So,it’sveryimportanttoexamineresidualstresses.Thetraditionalstressmeasurement,i
4、ncludedstressstrainmethod,Xraydiffractionmethodandsoon,isdestructiveorcomplicated.Inthelastseveraldecades,stressdeterminationbyultrasonics,asoneofnondestructivetestingmethods,hasbeenextensivelyattractingrelatedresearchpeopledomesticallyandabroad.Inthispaper,theultrasonicbirefringencephenomenaina
5、luminumsampleand45#steelsampleunderuniaxialstress,andtherelationshipbetweenthevelocitiesofultrasoniclongitudinalwavesandtheappliedstress,andbetweentheultrasonicshearwavesandtheappliedstress,especiallytherelationshipbetweentheacousticanisotropyofultrasonicshearwavesandtheappliedstress,arestudiedb
6、ythesystemofstressdeterminationbyultrasonics,builtbyourselvieswithsing-aroundmethod.Theresultis:Ultrasonicbirefringencephenomenainaluminumsampleand45#steelsampleareobvious.Therelationshipbetweenthevelocitiesofultrasoniclongitudinalwavesandshearwavesandtheappliedstressbasicallyagreeswiththetheory
7、.Therelationshipsbetweenacousticanisotropyofshearwavesandtheappliedstress,andbetweenrelativedifferenceoflongitudinalwavesandtheappliedstress,arelinear,whichbasicallyagreewiththetheory,too.Amongthese,thefomulaofshearwavesacou
