基于超声波法的钢结构构件二维应力检测及温度影响研究

《基于超声波法的钢结构构件二维应力检测及温度影响研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士学位论文基于超声波法的钢结构构件二维应力检测及温度影响研究STUDYONTWO-DIMENSIONALSTRESSNONDESTRUCTIVETESTINGANDTEMPERATUREINFLUENCEFORMEMBERSOFSTEELSTRUCTUREBASEDONULTRASONICMETHOD孙俊博哈尔滨工业大学2015年6月国内图书分类号：TU375学校代码：10213国际图书分类号：624密级：公开工学硕士学位论文基于超声波法的钢构件二维应力检测及温度影响研究硕士研究生：孙俊博导师：李祚华副教授申请学位：工学硕士学科：结构工程所在单位：深圳

2、研究生院答辩日期：2015年6月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TU375U.D.C:624DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSTUDYONTWO-DIMENSIONALSTRESSNONDESTRUCTIVETESTINGANDTEMPERATUREINFLUENCEFORMEMBERSOFSTEELSTRUCTUREBASEDONULTRASONICMETHODCandidate：SunJunboSupervisor：AssociateProf.LiZuohuaAcade

3、micDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：StructuralEngineeringAffiliation：ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：June,2015Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要钢构件的绝对应力检测对确保钢结构安全有着重要意义。传统的应力检测方法，如X射线法、磁弹性法、电阻应变计法、小孔法等，不能同时满足对钢构件内部应力

4、、绝对应力和无损检测的要求。课题组已提出并实现采用高能量介质波对钢构件单向应力的检测。基于已有研究，本文提出了采用高能量介质波对钢构件二维绝对应力进行无损检测的技术，并对应力检测中的温度因素影响进行研究，内容主要包括下列三个方面：（1）基于临界折射纵波的钢构件二维绝对应力检测系统搭建。基于钢构件二维绝对应力检测理论和方法，本文构建了二维绝对应力检测系统平台，包括硬件系统和软件系统。该系统平台可实现对钢构件二维绝对应力的无损检测、对采集信号的智能化处理、对高能量介质波声程的准确控制和声时的精确测量。为了提高试验精度，在已有换能器的基础上研制了卡尺换能器，实

5、现了准确控制高能量介质波的传播声程。（2）基于临界折射纵波的钢构件二维绝对应力检测试验和验证。基于声弹性理论和二维绝对应力检测方法，确定了临界折射纵波作为绝对应力检测的高能量介质波，建立了绝对应力检测方法。试验研究了不同频率临界折射纵波与传播深度的对应关系，明确了临界折射纵波传播深度随频率变化的规律，并给出了传播深度和频率之间的量化关系。在自主构建的二维绝对应力检测平台上实现了对钢构件二维绝对应力的无损检测，并采用数值模拟和应变计法进行验证。结果表明，本文提出的方法检测结果真实可靠。从试验和分析结果可以看出，本文实现了采用高能量介质波对钢构件二维绝对应力

6、的无损检测。（3）基于临界折射纵波的钢构件绝对应力检测温度影响因素研究。在已建立的绝对应力检测公式的基础上，推导了温度影响下的绝对应力检测公式。通过对临界折射纵波在不同温度下零应力状态钢构件固定声程上传播声时的研究，明确了临界折射纵波波速随温度增加而增大的规律，发现温度对绝对应力检测的影响不可忽略。对四组不同温度下受力钢构件的绝对应力进行了检测，并用电阻应变计法进行验证。结果表明，应力检测结果与应变法所测值吻合较好。关键词：临界折射纵法；钢构件；二维绝对应力；温度；无损检测-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractThereal-timestr

7、essmeasurementofsteelstructureisofgreatsignificancetoensurethesafetyofthesteelstructure.Thereareseveraltraditionalstressdetectionmethods,suchas:X-raymethod,themagneto-elasticmethod,theresistancestraingage,hole-drillingmethodandsoon.However,consideringthenondestructivetestingforst

8、eelstructureswithintheinitialstress,thea