残余应力的超声横纵波检测方法

基于声弹性原理,研究板材厚度方向、螺栓轴向方向(以下简称z轴方向)宏观残余应力分布的超声无损检测方法。针对被测构件厚度不均匀对应力检测精度的影响非常大、检测原理繁杂不适合工程应用、拉伸实验中拉伸形变对应力系数测量精度的影响很大等问题,采取超声横波、纵波相结合的方法重新推导检测公式,并提出采用一发一收模式进行拉伸实验,通过对实验数据进行拟合,由公式计算出声弹性系数代替应力系数。然后结合插值、互相关等算法,采用VC++编制z轴方向残余应力超声检测软件并搭建检测系统。分别对性能为A2-70,4.8,8.8,长度依次为135 mm,100 mm,100mm的M20的螺栓进行拉伸实验,比对计算拉伸应力与检测拉伸应力,结果表明,该测量系统的绝对误差限为20 MPa,相对误差小于25%,且应力值较大时,相对误差有所减小,当应力值大于100 MPa时,相对误差小于5%,非常实用。     

微机化超声螺栓轴向应力仪的原理与误差分析

本文提出用沿轴向纵波声时差以测螺栓的轴向应力,推导了声时差与应力的关系．利用声时差测螺栓轴向应力,能克服耦会误差”“,同时还能克服温度引起的伸缩及波速变化的声时误差·本文还导出并且从实验上测出了,只与螺栓材料有关,而与螺栓的夹紧长度,直径,总长无关的常数,简化了测量过程．经实验测定,在夹紧长度大于30mm,应力低于240MPa时,应力最大误差小于±4MPa．本文还分析了声时,夹紧长度测量误差所导致的应力误差．     

风电螺栓轴向应力超声测量标定实验研究

根据超声导波法测量螺栓轴向应力的基本原理,建立了简便有效的声速标定测试实验系统,通过实验分析了测试系统延时误差和温度误差对不同测试方法测量精度的影响.对10.9级42CrMoA风电螺栓轴向应力进行的实际测试表明,超声纵波实际测量误差不大于±2％,纵横波联合测量误差不大于±5％,完全能满足工程应用需求,为该技术在风电领域...     

基于有限元模拟的超声应力系数标定及分析*

应力系数的标定作为超声应力检测最为关键的环节,直接决定应力检测结果的准确性。传统的应力系数试验标定对于被测物的表面粗糙度、耦合剂厚度、声匹配块与被测物接触力等因素十分敏感,但缺少基本参照值。基于COMSOL建立多物理场耦合的超声应力检测模型,施加不同的拉伸载荷,计算临界折射纵波到达时间与不同应力值之间的关系,模拟标定45#钢的超声应力系数为13.7MPa/ns。单轴水平拉伸试验标定的45#钢应力系数为16.5MPa/ns。结果表明,通过两种方法标定的应力系数较为接近,试验标定的应力系数偏大,这是由于有限元方法能够消除试验过程中各种不确定因素对声时精确测量所造成的影响,能够更加纯粹的反映材料的声弹性效应,因此具有作为基础数据的参考价值。有限元方法作为传统试验方法的补充,可以减小试验标定数据的离散性,提高超声应力检测结果的可信度。     

纵横波测已紧固螺栓轴向应力

本提出了用纵横波声时测已紧固螺栓轴向应力的一种新方法,解决了用超声精确地测已紧固螺栓应力问题,并且利用超声波沿轴向传播的波速同轴向应力以及三阶弹性常数的关系导出了螺栓应力同其材料声速特性、夹紧距离、温度及纵、横波声时的一种新关系,考虑了受应力作用时温度对声速的影响,简化了测量及计算过程,本还介绍了材料的声速特性实验及测量方法;实验结果表明应力低于２５０ＭＰａ,夹紧距离大于３０ｍｍ时,应力超声测     

双横波声速法检测单向受压混凝土构件永存应力

该文力求寻找一种高效准确检测混凝土构件永存应力的方法.基于声弹性理论提出了一种双横波声速法检测单向受压混凝土构件永存应力的方法,该方法通过测试受力构件第一波速和第二波速,以第一波速和第二波速的平方差为基础构建综合声学参数来检测单向受压混凝土构件永存应力.所述第一波速为声波传播方向与应力方向垂直、质点振动方向与应力方向平...     

螺栓材料应力与声速、温度关系的测定

基于应力－超声波速度关系方法已用于螺栓轴向应力的测量。而声速与被测材料的许多物理因素有关,如弹性模量,密度与温度。本文介绍了用于分析超声波速度－应力－温度三者关系的实验与计算方法,并给出了三种金属材料的结果。检测的质量。     

超声双折射法测试铝合金的内部应力

声各向同性的金属材料在应力作用下表现出声各向异性,这是用声弹性法分析材料内部应力的基础。本文用偏振方向平行或垂直于应力方向的超声纯横波对LY11型铝合金进行测试。实验结果表明:材料在拉、压单轴应力作用下,偏振方向平行和垂直于应力方向的超声纯横波的声速都发生了变化。实验在分析材料声各向异性的基础上计算材料声弹性双折射系数,得到测试LY11型铝合金内部应力的理论公式,并对其内部的残余应力进行评估。实验中利用双换能器回振法测量声速,时间测试精确度可达10^-11s,可精确测量声速的微小变化量。     

应用有限元法对起吊螺栓的随机应力分析

产品装配过程中起吊螺栓连接产品和吊具，完成产品上升、翻转和下降等操作。文中用ANSYS软件分析模块分析起吊螺栓的应力，并根据螺栓尺寸、物理特性和载荷的随机分布，得到应力的随机分布。     

关于岩石三阶弹性常数的超声测量方法

油气储层岩石的三阶弹性常数反映了该岩石的速度应力敏感性,是利用声波测井或地震资料进行原位地应力反演的基本参数。本文阐述了利用声弹性理论在实验室测量岩石三阶弹性常数的原理与方法,并给出了部分实验结果。这些参数将为研究声波在预应力声场中传播规律的提供基础数据,同时也为定量分析利用交叉偶极声波测井评价地应力的精度提供了依据。不同岩石的三阶弹性常数较大差异表明,通过速度各向异性进行应力反演时必须考虑岩石本身非线性的差异。     

Bolt axial stress measurement based on a mode-converted ultrasound method using an electromagnetic acoustic transducer

A method is proposed to measure the stress on a tightened bolt using an electromagnetic acoustic transducer (EMAT). A shear wave is generated by the EMAT, and a longitudinal wave is obtained from the reflection of the shear wave due to the mode conversion. The ray paths of the longitudinal and the shear wave are analyzed, and the relationship between the bolt axial stress and the ratio of time of flight between two mode waves is then formulated. Based on the above outcomes, an EMAT is developed to measure the bolt axial stress without loosening the bolt, which is required in the conventional EMAT test method. The experimental results from the measurement of the bolt tension show that the shear and the mode-converted longitudinal waves can be received successfully, and the ratio of the times of flight of the shear and the mode-converted longitudinal waves is linearly proportional to the bolt axial tension. The non-contact characteristic of EMAT eliminates the effect of the couplant and also makes the measurement more convenient than the measurement performed using the piezoelectric transducer. This method provides a promising way to measure the stress on tightened bolts.     

用纵横波声时比法测螺栓轴力精度研究

用纵横波测量螺栓轴力的技术已取得较大发展,本文介绍了纵横波比值法原理,通过理论推导,获得比值法计算的简易公式。建立试验平台,用现场用螺栓进行标定和测量,得出比值法在工程实践状态下的测量误差为10%以内,基本能满足工程应用的要求。此外,针对试验结果,本文还初步探讨了误差出现的原因以及提高精度的方法。本文介绍的比值法,无需精确测量标定螺栓长度和纵横波声速,现场应用更加简洁,具有较大的工程应用价值。     

套管中模式波的响应特征

在固井质量评价中主要利用套管中模式波的幅度或衰减变化反映水泥的胶结状况,不同测井仪器在套管中激发的模式波的类型不同,研究套管中各模式波的传播特征和影响因素可充分挖掘测量数据的潜在应用价值。CBL和SBT等测井仪器在套管中主要激发拉伸波,类同于平板中的零阶对称Lamb波,水泥环封隔测井仪器的斜入射模式在套管中主要激发套管弯曲波,类同于平板中的零阶反对称Lamb波,垂直入射模式激发套管共振波,类同于平板中的高阶对称Lamb波。该文重点分析了这些模式波的衰减特征及其对微环的响应,套管弯曲波在套后耦合轻质水泥时对微环不敏感,但在套后耦合常规水泥或重水泥时,其衰减明显高于胶结良好的状况;拉伸波对微环的存在最为敏感;套管共振波对微环不敏感。     

无氧铜平面冲击波实验的锰铜应力计测试

利用纵向锰铜应力计,对无氧铜（OFHC）材料进行了层裂实验,得到了典型的层裂信号;同时测量试件中的纵向应力和横向应力,直接确定了其流动应力。对实验结果与理论计算结果进行了比较,讨论了高压、高应变率下的强度模型以及横向应力计测试问题。     

航空透明件表面波声弹效应

表面波作为超声波的一种特殊形式,由于其传播特性,使得通过改变频率检测距物体表面不同深度处的;初邕应力成为可能,因此,各种产表面波声弹理论与实验技术的研究不断受到重视。本文从弹性波和有限变形理论出发,推导了表面波在有初始应力的各同性弹性体中传播时,物体表面应力与超声波传播速度之间的一般关系。对作为收音机坐舱的航空透年ＹＢ－３有机玻璃试件进行了声弹性实验。同时还给出了由实验数据回归的三次多项式声弹公式     

声波测井技术在非常规致密油藏储层评价中的应用

本文应用声波测井技术,针对松辽盆地齐家-古龙地区,非常规致密油储层有效性评价方法进行研究,即评价可能的裂缝发育段、可能的含油层段和可压裂改造的层段等。针对研究区非常规致密油藏特征及勘探实践,采用声波时差等效深度法建立超压层识别方法,通过计算岩石脆性指数建立岩石易压裂性评价技术。该技术较好的解决了非常规致密油藏储层有效性评价的关键问题,在老井压裂改造和新钻水平井、大斜度井测井评价中发挥雷要作用,见到很好的应用效果。     

纵波和纵驻波演示仪

本文介绍一种设计新颖、结构简单、演示效果真实的纵波和纵驻波演示仪。     

HL-2M 主机抗扭转支撑结构计算分析

根据通电的环向场(TF)线圈在磁场作用下将产生侧向力和径向力,提出了抗扭转支撑结构方案。该方案能够降低这两种力对 TF 线圈的影响,并且保证线圈连接面的紧密接触和绝缘层不会发生相对错动。对抗扭转支撑结构进行计算分析,确定该结构的受力方式以及传力路径。结果表明,在实验运行以及极端工况下结构的应力、位移能够到达设计要求,通过疲劳计算得出抗扭转支撑结构能满足 20 年以上的实验运行,能够保证 HL-2M装置安全、平稳和可靠的运行。      

铝棒振动波动实验的理论分析

结合实际从理论上分析和解释了铝棒振动波动的实验，并揭示出两端自由的金属棒内部的振动传播规律。