基于超声波法的钢结构构件应力检测方法研究
本文选题:超声波法 切入点:临界折射纵波 出处:《哈尔滨工业大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文
【摘要】:在役钢结构构件内部初始应力是钢结构安全性评价的重要指标。传统的应力检测方法,如电阻应变计法、X射线法、磁弹性法等,,不能同时满足在役钢结构构件内部应力、初始应力和无损检测的要求。针对上述问题,鉴于超声波法在焊接、铁路等领域应力检测的应用,本文提出了采用超声波对钢结构构件内部初始应力进行检测的方法,内容主要包括下列三个方面: 基于超声波法的钢结构构件应力检测公式推导。本文在声弹性理论的基础上,选择了临界折射纵波作为应力检测的波型,推导了适合在役钢结构构件内部初始应力检测的公式。鉴于钢结构构件暴露于室外,温度对测量结果的影响不可忽视,分别给出了在考虑温度变化和不考虑温度变化两种情况下的应力-声时表达式。 基于超声波法的钢结构构件应力检测系统搭建。根据理论推导和临界折射纵波法的特点,本文搭建了基于超声波法的钢结构构件应力检测系统。明确了各个仪器需要满足的参数和组合方法,完成了硬件系统的搭建;编译了对信号和数据处理的软件系统,建立了信号去噪、脉冲来临时刻捕捉、应力-声时差系数标定及钢结构构件应力求解等模块;给出了应力检测在本文搭建测试系统上的实现过程。 基于超声波法的钢结构构件应力检测试验和验证。通过本文搭建的钢构件应力检测系统进行了应力检测试验,并用电阻应变片法对测量结果进行了验证。结果表明,超声波法应力检测结果真实可靠。通过对试验过程中可能造成误差的过程进行分析,给出了试验过程中需要注意的事项。最后,鉴于应力-声时差系数的重要性,重点研究了探头位置、声程等因素对应力-声时差系数的影响。从试验和分析结果可以看出,本文实现了用超声波法对使用状态下钢结构构件内部工作应力进行检测这一目标,且检测结果准确、操作方便。
[Abstract]:The internal initial stress of in-service steel structure member is an important index of safety evaluation of steel structure. Traditional stress detection methods, such as resistance strain gauge method, magnetoelastic method, etc., can not satisfy the internal stress of in-service steel structure members at the same time. The requirements of initial stress and nondestructive testing. In view of the application of ultrasonic method in welding, railway and other fields, this paper puts forward a method to detect the initial stress of steel structure by ultrasonic wave. The content mainly includes the following three aspects:. On the basis of the theory of acoustoelasticity, the critical refraction longitudinal wave is chosen as the wave type of stress detection. A formula for internal initial stress detection of steel structural members in service is derived. In view of the exposure of steel structural members to the outside, the influence of temperature on the measurement results cannot be ignored. The expression of stress-acoustic time is given under the condition of considering temperature change and not considering temperature change. The stress detection system of steel structure based on ultrasonic method is built. According to the characteristics of theoretical derivation and critical refraction longitudinal wave method, In this paper, the stress detection system of steel structure based on ultrasonic method is built. The parameters and combination methods of each instrument are defined, the hardware system is built, and the software system of signal and data processing is compiled. The modules of signal denoising, pulse timing capture, stress-acoustic time difference coefficient calibration and stress solution of steel structure members are established, and the realization process of stress detection in this paper is given. The stress detection test of steel structure based on ultrasonic method is carried out. The stress detection test is carried out through the steel member stress detection system built in this paper, and the results are verified by the resistance strain gauge method. The results show that, The results of ultrasonic stress detection are true and reliable. Through the analysis of the process that may cause errors in the test process, the matters needing attention in the test process are given. Finally, in view of the importance of the stress-acoustic time difference coefficient, The influence of probe position, sound path and other factors on the stress-acoustic time difference coefficient is studied emphatically. From the test and analysis results, it can be seen that the purpose of detecting the internal working stress of steel structure members under the condition of using the ultrasonic method is realized in this paper. And the detection result is accurate, the operation is convenient.
【学位授予单位】:哈尔滨工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TU391;TU317
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 王元清,武严民,王晓哲;钢结构构件低温冷脆强度的设计计算方法[J];低温建筑技术;2001年01期
2 丁军,李国强,蒋首超;火灾下钢结构构件的温度分析[J];钢结构;2002年02期
3 高跃春;;钢结构构件疲劳破坏的研究分析[J];低温建筑技术;2006年03期
4 彭玉良;刘海涛;周鹏洋;;住宅钢结构构件的可靠性分析[J];钢结构;2007年03期
5 赵群;;基于无网格方法的钢结构构件优化模拟分析[J];武汉工程大学学报;2009年05期
6 李众;;工业厂房钢结构构件的防腐保护[J];中国新技术新产品;2009年17期
7 吴晓;杨立军;;关于钢结构构件搭接问题的计算[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2009年02期
8 邝伯初;;浅谈建筑工程中钢结构构件的制作[J];中国新技术新产品;2011年23期
9 王元清;防止和消除钢结构构件低温冷脆现象的措施[J];低温建筑技术;1999年03期
10 沐建飞,赵中军;水中钢结构构件连接区域疲劳寿命评估[J];钢结构;2004年01期
相关会议论文 前6条
1 王元清;;钢结构构件考虑低温冷脆现象的强度计算[A];第四届全国结构工程学术会议论文集(下)[C];1995年
2 李天;高明辉;陈淮;;河南省钢结构构件板材厚度的调查与截面几何特征统计分析[A];钢结构工程研究(五)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2004年学术交流会论文集[C];2004年
3 朱召泉;;钢结构构件稳定性的教学体会与总结[A];钢结构工程研究⑧——中国钢协结构稳定与疲劳分会第12届(ASSF-2010)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2010年
4 张如杭;王元清;石永久;;钢结构构件防火设计综述[A];钢结构工程研究(五)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2004年学术交流会论文集[C];2004年
5 尹卫泽;李庆刚;彭永锋;;深圳北站钢结构构件制作及安装技术[A];第三届全国钢结构工程技术交流会论文集[C];2010年
6 刘晓;罗永峰;;既有大型刚性空间钢结构构件权重计算方法研究[A];第七届全国现代结构工程学术研讨会论文集[C];2007年
相关重要报纸文章 前1条
1 任芙蓉;“晋铝华丽”集成节能抗震房走出山西[N];运城日报;2009年
相关硕士学位论文 前7条
1 曲海涛;蜂窝式钢结构焊接残余应力测试分析[D];沈阳建筑大学;2014年
2 何京波;基于超声波法的钢结构构件应力检测方法研究[D];哈尔滨工业大学;2014年
3 刘海涛;河南地区住宅钢结构构件的可靠性分析[D];郑州大学;2005年
4 王柯斯;基于瞬态传热的钢结构构件抗火分析[D];北京工业大学;2005年
5 陈超;基于神经网络方法的钢结构构件的焊缝损伤识别[D];武汉理工大学;2002年
6 黎明;室内火灾下钢结构构件的热响应研究[D];重庆大学;2006年
7 葛安祥;局部变形单角钢承载能力评估研究[D];天津大学;2012年
本文编号:1618047
本文链接:https://www.wllwen.com/guanlilunwen/chengjian/1618047.html