铁磁性金属材料的磁声发射研究

发布时间：2017-10-15 02:33

  本文关键词：铁磁性金属材料的磁声发射研究

  更多相关文章： 磁声发射 MAE 铁磁性金属材料 静载拉伸 金属疲劳

【摘要】：铁磁性金属材料在工程上应用广泛,例如桥梁、铁路、压力容器、客运索道、游乐设施等,铁磁性金属材料构成了国民经济建设和基本生活的重要基础设施。这些基础设施在服役的过程中由于重复性载荷产生疲劳伤损,甚至会出现断裂从而造成灾难性事故。因此对铁磁性金属材料微观结构和疲劳状态的检测至关重要。磁声发射(Magnetomeehanieal Aeoustic Emission简称MAE)自1975年发现以来,已经发展成一种新的无损检测技术。40余年来,国内外的学者对MAE信号的产生机制、影响因素以及在工程上的应用作了细致的研究。本文就以磁声发射技术为手段,搭建磁声发射测试系统,设计MAE信号处理软件、静载拉伸试样和疲劳试样;探究试样静载拉伸下MAE信号变化规律和试样疲劳状态下MAE信号变化趋势。本文首先从MAE信号产生机制、MAE信号影响因素、MAE检测技术应用现状三个方面论述MAE在国内外的研究现状。根据MAE研究现状和课题来源来确定本文的研究目标。其次从声发射源、声波的传播、声发射信号处理、声发射技术应用四个方面阐述声发射技术原理、发展现状以及工程应用。接着使用函数发生器、功率放大器、U型磁轭、声发射仪和示波器搭建MAE测试系统,提出MAE信号评估参数,并依据评估参数定义设计MAE信号处理软件。然后设计Q235和Q345静载拉伸试样和疲劳试样,并通过Q235、Q345试样探究该MAE测试系统特性,包括不同磁轭对MAE信号重复性的影响、激励信号幅度和频率对MAE信号的影响、导磁耦合剂对MAE信号的影响、声发射传感器对MAE信号的影响、激励信号类型对MAE信号的影响。最终设计静载拉伸实验和疲劳实验并分别测其MAE信号,探究拉伸力对MAE信号的影响、拉伸位移和MAE对应关系以及疲劳次数对MAE影响,得出MAE检测技术应用于应力监测和疲劳状态检测上的可能性。
【关键词】：磁声发射 MAE 铁磁性金属材料 静载拉伸 金属疲劳
【学位授予单位】：南昌航空大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG115.284
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 绪论8-18
• 1.1 课题来源8
• 1.2 选题意义8-9
• 1.3 磁声发射检测技术国内外研究现状9-17
• 1.3.1 磁声发射产生机制的研究现状9-13
• 1.3.2 MAE信号影响因素研究现状13-16
• 1.3.3 MAE检测技术应用现状16-17
• 1.4 论文主要研究目标17-18
• 第二章 声发射技术及其应用18-28
• 2.1 声发射技术18-26
• 2.1.1 声发射源18-19
• 2.1.2 声波的传播19-24
• 2.1.3 声发射信号处理24-26
• 2.2 声发射技术的应用26-28
• 第三章 MAE测试系统搭建及MAE信号处理软件的设计28-40
• 3.1 MAE测试系统的搭建28-34
• 3.1.1 磁化器的设计28-30
• 3.1.2 函数发生器的选择30-31
• 3.1.3 功率放大器的选择31
• 3.1.4 示波器的选择31
• 3.1.5 声发射仪的选择31-33
• 3.1.6 SAEU2S声发射软件说明33-34
• 3.2 MAE信号特征评估参数的提出34-35
• 3.3 基于LabVIEW的MAE信号特征参数分析软件的设计35-40
• 3.3.1 LabVIEW的介绍35-36
• 3.3.2 软件功能的介绍36
• 3.3.3 软件的设计36-38
• 3.3.4 软件运行结果38-40
• 第四章 基于频域可变MAE测试系统特性研究40-74
• 4.1 不同U型磁轭对MAE信号影响41-45
• 4.1.1 不同磁轭重复性实验方法与结果分析41-43
• 4.1.2 不同U型磁轭夹持方法对MAE信号的影响43-45
• 4.2 激励信号幅度对MAE信号的影响45-50
• 4.3 激励信号频率对MAE信号的影响50-56
• 4.4 导磁耦合剂对MAE信号的影响56-59
• 4.5 声发射传感器对MAE信号的影响59-62
• 4.6 激励信号类型对MAE信号的影响62-72
• 4.6.1 不同对称性的三角波对MAE信号的影响63-68
• 4.6.2 不同占空比的方波对MAE信号的影响68-70
• 4.6.3 直流偏置信号对MAE信号的影响70-72
• 4.7 本章小结72-74
• 第五章 铁磁性金属材料静载拉伸和疲劳状态下MAE信号研究74-84
• 5.1 静载拉伸状态下MAE信号研究74-81
• 5.1.1 静载拉伸状态下Q235钢MAE信号研究75-78
• 5.1.2 静载拉伸状态下Q345钢MAE信号研究78-81
• 5.2 疲劳状态下磁声发射研究81-83
• 5.3 本章小结83-84
• 第六章 结论84-86
• 参考文献86-89
• 攻读硕士学位期间参加科研情况89-90
• 致谢90-91

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘怀喜,张恒,闫耀辰;声发射技术在复合材料中的应用及研究进展[J];纤维复合材料;2002年04期

2 王永兵;;声发射技术的研究进展[J];石油和化工设备;2009年07期

3 合肥通用机械研究所声发射课题组;;声发射技术的应用[J];机械强度;1978年05期

4 刘建平;;声发射技术及其应用[J];青岛化工学院学报;1988年01期

5 关开程;声发射技术研究近况[J];大庆石油学院学报;1989年04期

6 秦四清;声发射技术在国外边坡工程监测中的应用[J];露天采矿;1990年04期

7 祝印兰;全国第四届声发射技术学术年会在山东召开[J];材料工程;1990年01期

8 ;2013年世界声发射会议(上海)会议[J];无损检测;2013年09期

9 熊庆国,贺风云;声发射监测仪的现状及发展展望[J];工业安全与防尘;2000年12期

10 戴光,徐彦廷,李伟,张颖;声发射技术的应用与研究进展[J];大庆石油学院学报;2001年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 姚兵印;丁伟;;声发射技术及其发展[A];无损检测专业委员会第七届年会论文集[C];2000年

2 卢永;杨军;田韬;;探测地震电磁声发射的可能性[A];中国地震学会成立三十年学术研讨会论文摘要集[C];2009年

3 李光海;刘正义;;基于声发射技术的金属高频疲劳监测[A];2006年第二届七省区市机械工程学会科技论坛暨学会改革与发展研讨会论文集[C];2006年

4 陈中剑;杨庆新;焦阳;颜威利;;电磁声发射技术研究[A];电工理论与新技术学术年会论文集[C];2005年

5 李光海;刘正义;;基于声发射技术的金属高频疲劳监测[A];北京机械工程学会2006年优秀论文集[C];2006年

6 赵勇;;声发射技术及其在锅炉“四管”检测中的应用[A];增强自主创新能力 促进吉林经济发展——启明杯·吉林省第四届科学技术学术年会论文集（上册）[C];2006年

7 李典文;;岩石工程中的声发射技术研究与应用现状[A];岩石力学测试技术及高边坡稳定性——第二次湖北省暨武汉岩石力学与工程学术会议论文集[C];1990年

8 张忠政;巩建鸣;梁华;蔡文生;崔强;邵峰;;声发射技术在焦炭塔检测中的应用[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年

9 徐秉汉;岳亚霖;;声频技术在压力运载装备建造和安全运行中的应用[A];安全与可靠性——2006流体机械与压力容器技术论坛论文集[C];2006年

10 李顺堂;崔维国;蔡宪法;;应用声发射技术对在役压力容器的检测方法[A];2002年晋冀鲁豫鄂蒙川沪云贵甘十一省市区机械工程学会学术年会论文集（河南分册）[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前6条

1 姚耀富;声发射技术为“亚健康”设备听诊[N];中国化工报;2009年

2 贺慧宇;声发射监测把脉桥梁安全[N];中国建设报;2008年

3 杨雄飞;应用声发射技术检测钢轨中裂纹扩展[N];世界金属导报;2014年

4 陈汝雄 张清华;用声发射技术检测容器[N];中国石化报;2003年

5 ;用声发射技术检测容器[N];今日信息报;2003年

6 胡忠民邋李勇;引进声发射技术检测罐车压力容器[N];金华日报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 梁艺军;光纤声发射检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2005年

2 于金涛;直升机复合材料试件声发射信号处理算法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年

3 赵静荣;声发射信号处理系统与源识别方法的研究[D];吉林大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 李国瑞;海洋平台结构损伤声发射定位方法研究[D];中国石油大学(华东);2014年

2 栾浩杰;基于声发射的全波形逆时反演模型的混凝土健康状态研究[D];青岛科技大学;2016年

3 常智胜;基于声发射技术的增韧陶瓷损伤研究[D];北京理工大学;2016年

4 王宇;基于声发射技术对预应力钢筋混凝土梁损伤判定[D];江苏大学;2016年

5 陈苇波;基于声发射的结构缺陷检测的数值模拟及实验研究[D];福州大学;2014年

6 李梅;基于声发射技术的风电叶片疲劳损伤监测研究[D];兰州理工大学;2016年

7 陈天奇;复合岩土声发射试验研究[D];华中科技大学;2014年

8 柯卫杰;铁磁性金属材料的磁声发射研究[D];南昌航空大学;2016年

9 李莉;电磁声发射机理与实验研究[D];东北石油大学;2016年

10 陈中剑;电磁声发射技术研究[D];河北工业大学;2006年

，

本文编号：1034585