基于互相關(guān)時延估計的LCR波的切向應(yīng)力檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、測量材料或構(gòu)件的應(yīng)力分布不僅是分析材料性能和受力狀況的基本手段，還可預(yù)測構(gòu)件疲勞狀況，檢查熱處理及表面處理效果，監(jiān)控切削加工工藝，評價應(yīng)力消除工藝的效果等。實驗應(yīng)力檢測分析特別是超聲波應(yīng)力檢測技術(shù)已成為工程界，尤其是機械、宇航、交通、國防和核工業(yè)等方面極為重要的課題。
　　本文首先根據(jù)超聲波的傳播特性，分析了LCR波(Critically Refracted Longitudinal wave，LCR波)有別于其他超聲波的本質(zhì)特點

2、，即LCR波是一種特殊的超聲縱波，其沿淺表面?zhèn)鞑?，且對平行其傳播方向的正?yīng)力最為敏感。然而，多種因素限制了LCR波應(yīng)力檢測技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用，比如，由于應(yīng)力變化引起的LCR波傳播速度的變化量較小導(dǎo)致常規(guī)的方法無法準(zhǔn)確測量，橫波和縱波同時存在于接收波中導(dǎo)致難以有效提取LCR波等。如何解決這些問題，提高應(yīng)力檢測的測量精度，成為了本文的研究重點。
　　本文介紹了一種LCR波應(yīng)力檢測方法。該方法基于超聲波的傳播速度隨應(yīng)力狀態(tài)改變而變化的聲彈

3、性原理和互相關(guān)時延估計的時間測量原理，通過高壓尖脈沖激發(fā)超聲換能器產(chǎn)生超聲縱波測量LCR波的傳播聲時。
　　根據(jù)基于脈沖波方式激發(fā)下的LCR波應(yīng)力檢測的工作原理，構(gòu)建了整個應(yīng)力檢測的實驗系統(tǒng)。首先設(shè)計了超聲換能器固定裝置和高壓尖脈沖信號的發(fā)生電路，然后開發(fā)了數(shù)據(jù)自動采集程序，結(jié)合示波器中的數(shù)據(jù)采集模塊實現(xiàn)了對接收信號的采樣和存儲。接著使用的小波濾波器對采樣信號進行數(shù)字信號處理，再通過基于互相關(guān)時延估計的高精度時間測量算法提取出了L