基于临界折射纵波的奥氏体不锈钢疲劳和棘轮损伤评价

发布时间：2023-08-01 18:48

　　奥氏体不锈钢(Austenitic Stainless Steel,ASS)由于具有良好的强度、韧性及耐腐蚀性,作为工程构件用钢广泛应用于核电、化工等领域。由于工作环境通常较为恶劣,构件易发生疲劳、棘轮等力学损伤,严重降低承载性能。因此,利用无损检测技术对其进行表征与评价,对于保证关键构件的安全运行具有重要意义。临界折射纵波(Critically Refracted Longitudinal Wave,L_CR)是一种沿材料表面和亚表面传播的纵波,相比于常规超声脉冲反射法,不依赖于被测对象的厚度信息,对缺陷、损伤及应力较为敏感,受到了研究者的普遍关注。本文针对ASS疲劳和棘轮损伤,通过数值模拟和实验测试研究了L_CR波的声场特征及表面粗糙度等因素的影响,在此基础上开展力学损伤评价并与常规超声脉冲回波法对比,主要内容及结论如下:(1)建立了弹性各向同性和弹性各向异性的L_CR波声传播模型,发现弹性各向异性材料中L_CR波幅值有所降低,声速稍有提高;声传播计算结果表明:L_CR波主瓣声束指向...

【文章页数】：56 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 临界折射纵波检测技术
        1.2.1 临界折射纵波的基本特征
        1.2.2 临界折射纵波检测技术的声场特性
        1.2.3 临界折射纵波检测技术的应用
    1.3 基于超声的奥氏体不锈钢力学损伤评价
        1.3.1 奥氏体不锈钢的力学损伤
        1.3.2 基于超声的力学损伤评价
    1.4 本研究的主要内容
2 实验材料及方法
    2.1 实验材料
    2.2 实验方法
        2.2.1 热处理实验
        2.2.2 疲劳及棘轮加载实验
        2.2.3 激光共聚焦实验
        2.2.4 声学测试
3 临界折射纵波声传播特征分析及超声检测参数优化
    3.1 临界折射纵波声传播模型建立与验证
        3.1.1 临界折射纵波声传播模型的建立
        3.1.2 实验模拟验证
    3.2 超声检测参数优化
    3.3 本章小结
4 奥氏体不锈钢疲劳、棘轮损伤及超声评价
    4.1 奥氏体不锈钢疲劳和棘轮循环响应及组织形貌
        4.1.1 奥氏体不锈钢疲劳响应及组织形貌
        4.1.2 奥氏体不锈钢棘轮循环响应及组织形貌
    4.2 基于临界折射纵波和脉冲回波法的损伤评价
        4.2.1 基于临界折射纵波的损伤评价
        4.2.2 基于脉冲回波法的损伤评价
    4.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：3838161