基于振动声调制技术在线检测焊缝疲劳裂纹的实验研究

发布时间：2020-12-23 23:34

　　焊接结构已经广泛应用工业生产中,而焊接结构最主要的失效形式是疲劳断裂,疲劳裂纹一旦扩展到一定尺寸,就会使焊接结构发生脆性断裂,后果严重,所以焊接结构疲劳裂纹的检测非常重要。现有的检测技术虽然精度高,但是耗时长,需要停机检测。因此本文采用振动声调制技术对焊接结构进行在线检测,评价焊缝疲劳损伤程度和裂纹大小。本课题自主搭建了实验平台,准备试样,选用合适的硬件设备进行连接,确保信号能传输和接收,并输送数据到电脑端。编写了Lab VIEW程序对接收到的信号进行数字滤波、同步解调及短时傅里叶变换,得到时频图。对实验平台进行了初步测试,根据实验结果,采用同步解调并经STFT后前四次低频谐波幅度数据来计算调制指数,并通过实验确定三点弯曲疲劳试验所选用的参数,研究并检测了试样的固有调制指数,并且得到了固有频率随疲劳次数的变化规律。研究了疲劳损伤过程中调制指数的变化规律,结果表明,调制指数峰值前期增长稳定,但由于后期出现不稳定现象,所以以调制指数峰值作为判断疲劳损伤大小的依据会有较大的误差。随疲劳损伤的积累,平均调制指数在实验过程中具有稳定的增长规律,可以作为评价疲劳损伤的依据。将调制指数和疲劳裂纹长度... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

焊接接头疲劳断口示意图

- 3-图 1-3 金属板表面裂纹深度的无损检测方法[21]津大学的江山等人，研究了“爬波”现象产生的，波束能量集中在其最前沿的波。用爬波现象测a)所示，爬波经过缺陷处，会产生二次回波，检测子的示意图如图 1-4 b)，当爬波探头绕绝缘子旋转波干扰。爬波现象适合于检测角焊缝，以及其他

a) 爬波检测管道焊缝内径原理图 b) 爬波检测绝缘子示意图图 1-4 表面裂纹的爬波检测法[22]2016 年，青岛四方车辆有限公司的李运来等人研究了磁粉检验对油漆覆盖下的裂纹的检测结果。检测结果表明，当油漆层不超过 200 微米时，基本没有影响，当油漆层大于 2000 微米时，磁粉检测基本难以查出裂纹。从图 1-5 中的实验结果可以看出，人们已经开始关注检测条件对检测结果造成的影响[23]。


本文编号：2934541