鋁合金殘余應力渦流無損檢測若干關(guān)鍵問題的研究.pdf

1、鋁合金作為制造業(yè)發(fā)展的基礎材料，在航空航天、高速鐵路、建筑工程、船舶制造、汽車工業(yè)等支柱產(chǎn)業(yè)中有著重要地位。殘余應力往往是造成鋁合金結(jié)構(gòu)破壞的重要因素。有效的評價應力狀態(tài)，特別是導致?lián)p傷出現(xiàn)的臨界應力狀態(tài)是評價設備結(jié)構(gòu)強度、可靠性的重要依據(jù)。傳統(tǒng)的無損檢測方法已廣泛應用于工程實際中，但大部分局限于對已成型的缺陷進行檢測。對于可能導致?lián)p傷出現(xiàn)的隱性、不規(guī)律變化的殘余應力狀態(tài)的評價則較為困難。
　　目前，應用較多的殘余應力檢測法主要有

2、盲孔法、X射線法、超聲波法以及磁測法。這些方法在使用上都存在很大的局限性，因此有必要研究一種使用方便且可靠性高的非鐵磁性材料殘余應力檢測方法。材料的壓阻效應使得渦流法檢測殘余應力成為可能。近年來，國內(nèi)外學者開始了對鋁合金殘余應力渦流檢測的研究，目前的研究中還存在很多不足。本文正是基于這一現(xiàn)狀，應用電磁場理論、有限元數(shù)值模擬以及基礎力學實驗對鋁合金殘余應力的檢測展開研究，解決其中的若干關(guān)鍵問題。
　　本文通過基礎實驗和數(shù)值模擬，研究

3、渦流響應與應力狀態(tài)之間的關(guān)系，為真實應力狀態(tài)的快速反演打下基礎。首先，建立渦流檢測三維有限元模型，使用Fortran語言編寫程序，計算渦流響應與單向電導率相對變化量之間的關(guān)系。然后，通過拉伸實驗得到渦流響應與單向應力、應變之間的關(guān)系。接著，將仿真結(jié)果與實驗結(jié)果相結(jié)合，得出電導率相對變化量與應變之間的關(guān)系。最后，根據(jù)此關(guān)系得到不同應力狀態(tài)下的電導率張量，并利用無限大平板模型仿真建立渦流—應力響應曲面。
　　本文還對鋁合金材料受力時的