鋁合金殘余應(yīng)力渦流無(wú)損檢測(cè)若干關(guān)鍵問(wèn)題的研究.pdf

1、鋁合金作為制造業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)材料，在航空航天、高速鐵路、建筑工程、船舶制造、汽車(chē)工業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)中有著重要地位。殘余應(yīng)力往往是造成鋁合金結(jié)構(gòu)破壞的重要因素。有效的評(píng)價(jià)應(yīng)力狀態(tài)，特別是導(dǎo)致?lián)p傷出現(xiàn)的臨界應(yīng)力狀態(tài)是評(píng)價(jià)設(shè)備結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、可靠性的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的無(wú)損檢測(cè)方法已廣泛應(yīng)用于工程實(shí)際中，但大部分局限于對(duì)已成型的缺陷進(jìn)行檢測(cè)。對(duì)于可能導(dǎo)致?lián)p傷出現(xiàn)的隱性、不規(guī)律變化的殘余應(yīng)力狀態(tài)的評(píng)價(jià)則較為困難。
　　目前，應(yīng)用較多的殘余應(yīng)力檢測(cè)法主要有

2、盲孔法、X射線法、超聲波法以及磁測(cè)法。這些方法在使用上都存在很大的局限性，因此有必要研究一種使用方便且可靠性高的非鐵磁性材料殘余應(yīng)力檢測(cè)方法。材料的壓阻效應(yīng)使得渦流法檢測(cè)殘余應(yīng)力成為可能。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)始了對(duì)鋁合金殘余應(yīng)力渦流檢測(cè)的研究，目前的研究中還存在很多不足。本文正是基于這一現(xiàn)狀，應(yīng)用電磁場(chǎng)理論、有限元數(shù)值模擬以及基礎(chǔ)力學(xué)實(shí)驗(yàn)對(duì)鋁合金殘余應(yīng)力的檢測(cè)展開(kāi)研究，解決其中的若干關(guān)鍵問(wèn)題。
　　本文通過(guò)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和數(shù)值模擬，研究

3、渦流響應(yīng)與應(yīng)力狀態(tài)之間的關(guān)系，為真實(shí)應(yīng)力狀態(tài)的快速反演打下基礎(chǔ)。首先，建立渦流檢測(cè)三維有限元模型，使用Fortran語(yǔ)言編寫(xiě)程序，計(jì)算渦流響應(yīng)與單向電導(dǎo)率相對(duì)變化量之間的關(guān)系。然后，通過(guò)拉伸實(shí)驗(yàn)得到渦流響應(yīng)與單向應(yīng)力、應(yīng)變之間的關(guān)系。接著，將仿真結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相結(jié)合，得出電導(dǎo)率相對(duì)變化量與應(yīng)變之間的關(guān)系。最后，根據(jù)此關(guān)系得到不同應(yīng)力狀態(tài)下的電導(dǎo)率張量，并利用無(wú)限大平板模型仿真建立渦流—應(yīng)力響應(yīng)曲面。
　　本文還對(duì)鋁合金材料受力時(shí)的