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公开(公告)号：CN112485331A
公开(公告)日：2021-03-12
申请号：CN202011271401.2
申请日：2020-11-13
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明提出一种修正晶粒尺寸对金属塑性损伤测量影响的方法，属于超声波无损检测技术领域。该方法包括步骤：选取标定试样进行预处理；在无外加应力状态下，通过超声波测量得到标定试样的最大声波振幅值；在不同塑性变形量下，通过超声波测量得到标定试样的塑性损伤超声非线性系；以标定试样的最大声波振幅值和塑性损伤超声非线性系为自变量，塑性变形量为因变量，通过多元插值拟合得到塑性损伤函数；确定待测试样的最大声波振幅值和待测试样的塑性损伤超声非线性系，并将其代入塑性损伤函数中，计算出待测试样经过晶粒度修正后的塑性损伤值。该方法能修正由于晶粒尺寸大小不同所造成的非线性测量误差，从而较高精度地测量金属的非线性塑性损伤。
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公开(公告)号：CN112179553B
公开(公告)日：2021-06-22
申请号：CN202010941892.0
申请日：2020-09-09
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明公开了一种超声同步测量螺栓轴向力和剪切力的方法，包括以下步骤：步骤1：在待测螺栓两端面粘贴压电晶片；步骤2：标定螺栓轴向应力系数Kx，径向应力系数Ky；步骤3：服役状态下时间t1与轴向零应力下时间t0x之差Δt1＝t1‑t0x；步骤4：根据轴向应力系数Kx，计算轴向力F1＝Kx·Δt1；步骤5：服役状态下时间t′与零应力下时间t0之差Δt′＝t′‑t0；步骤6：服役状态下的螺栓的剪切力引起的声时差为Δt2＝Δt′‑Δt1＝(t′‑t0)‑(t1‑t0x)；步骤7：根据径向应力系数Ky，计算剪切力F2＝Ky·Δt2；本发明通过设置不同压电晶片的激发、接收方向和位置，分别测量待测螺栓服役状态下的轴向力和剪切力，提高了螺栓应力的测量精度；能够同时测量轴向力和剪切力。
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公开(公告)号：CN112014018A
公开(公告)日：2020-12-01
申请号：CN202010902801.2
申请日：2020-09-01
申请人： 西南交通大学
IPC分类号： G01L5/00
摘要： 本发明提供了一种基于超声层析成像的应力场测量方法，属于超声波无损检测技术领域。该方法包括步骤：标定试验；确定投影系数矩阵；零应力基准采集，依次激发超声换能器阵列中的每个超声换能器，获得零波形数据集；测量数据采集，按照零应力基准采集的激发顺序依次激发超声换能器阵列中的每个超声换能器，获得测试波形数据集；延时计算，使用互相关算法求解得到对应的应力时延向量；求解应力场方程，使用层析成像算法求解应力场方程得到应力向量；根据应力向量绘制应力场图像。本发明基于超声层析算法，通过构建探头扫描矩阵，实现了无需移动探头，单次测量即可得到工件浅表面应力场分布，降低了对操作人员的要求，提高了测量效率。
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公开(公告)号：CN109341912B
公开(公告)日：2019-11-01
申请号：CN201811344484.6
申请日：2018-11-13
申请人： 西南交通大学
IPC分类号： G01L1/25
摘要： 一种将平面楔块用于曲面工件残余应力测量的方法，其步骤如下：S1、对零应力平面工件进行超声波应力测试，采集零应力平面工件的测量波形x(n)，然后标定平面工件的名义声弹性系数KPla；S2、将平面楔块用于对待测曲面工件的超声波应力测试，采集曲面工件的测量波形y(n)；S3、计算x(n)和y(n)的波形时延ΔtDet，计算待测曲面工件的残余应力σCur：其中，LWor,Pla为临界折射纵波在平面工件中的实际传播距离；LWor,Cur为临界折射纵波在曲面工件中的实际传播距离；ΔtGeo为在采用平面楔块对平面工件和曲面工件进行超声波应力测试时，由于平面工件和曲面工件几何结构不同，超声波在楔块和耦合层中传播时间不同造成的声时差。该方法能简便快捷、低成本，精度高。
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公开(公告)号：CN112485331B
公开(公告)日：2021-09-28
申请号：CN202011271401.2
申请日：2020-11-13
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明提出一种修正晶粒尺寸对金属塑性损伤测量影响的方法，属于超声波无损检测技术领域。该方法包括步骤：选取标定试样进行预处理；在无外加应力状态下，通过超声波测量得到标定试样的最大声波振幅值；在不同塑性变形量下，通过超声波测量得到标定试样的塑性损伤超声非线性系；以标定试样的最大声波振幅值和塑性损伤超声非线性系为自变量，塑性变形量为因变量，通过多元插值拟合得到塑性损伤函数；确定待测试样的最大声波振幅值和待测试样的塑性损伤超声非线性系，并将其代入塑性损伤函数中，计算出待测试样经过晶粒度修正后的塑性损伤值。该方法能修正由于晶粒尺寸大小不同所造成的非线性测量误差，从而较高精度地测量金属的非线性塑性损伤。
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公开(公告)号：CN113237953A
公开(公告)日：2021-08-10
申请号：CN202110544098.7
申请日：2021-05-19
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于非线性超声测量疲劳微裂纹偏移角度的方法，包括：通过疲劳微裂纹初步定位得到微裂纹中心；选择水平正方向，定义取向角；在金属板材表面绘制一个正圆周，选择固定间隔角度；在绘制的正圆周上，依据取向角放置激发传感器与接收传感器；超声测试每组超声传感路径，并记录每组超声传感路径形成的时域波形信号；将每组时域波形信号转换为相应的频域图形，提取超声波基波信号幅值与二次谐波波形幅值，计算相对非线性系数；绘制取向角‑相对非线性系数极坐标图，确定微裂纹偏移角度。该方法是对现有微裂纹定位技术的补充，为测量疲劳微裂纹偏移角度提供了可行性，对工程结构损伤的无损检测具有重要的应用价值和推动作用。
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公开(公告)号：CN110646119B
公开(公告)日：2020-07-24
申请号：CN201910934334.9
申请日：2019-09-29
申请人： 西南交通大学
摘要： 一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法，其步骤如下：S1、标定取向角x与零应力声时t0的关系曲线；S2、标定拉伸试样平行于轧制方向的名义声弹性系数K||和垂直于轧制方向的名义声弹性系数K⊥；S3、在待测工件表面上每隔Δβ取向角放置超声探头，得到组待测工件取向角j·Δβ所对应的临界折射波传播时间t(j·Δβ)，S4、记待测工件的表面应力张量的两互相垂直主应力分别为σ1、σ2，σ1与轧制方向所成角度为θ，根据关系式，得到个非线性三元方程组S5、求解步骤S4的非线性三元方程组，得到个元素的解集计算所述个元素的解集中心点，得到待测工件表面的应力张量[σ1σ2θ]。该方法能简便快捷、低成本，高精度地测量轧制金属工件浅表面应力张量。
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公开(公告)号：CN110646119A
公开(公告)日：2020-01-03
申请号：CN201910934334.9
申请日：2019-09-29
申请人： 西南交通大学
摘要： 一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法，其步骤如下：S1、标定取向角x与零应力声时t0的关系曲线；S2、标定拉伸试样平行于轧制方向的名义声弹性系数K||和垂直于轧制方向的名义声弹性系数K⊥；S3、在待测工件表面上每隔Δβ取向角放置超声探头，得到 组待测工件取向角j·Δβ所对应的临界折射波传播时间t(j·Δβ)，S4、记待测工件的表面应力张量的两互相垂直主应力分别为σ1、σ2，σ1与轧制方向所成角度为θ，根据关系式，得到 个非线性三元方程组S5、求解步骤S4的非线性三元方程组，得到 个元素的解集 计算所述 个元素的解集中心点，得到待测工件表面的应力张量[σ1 σ2 θ]。该方法能简便快捷、低成本，高精度地测量轧制金属工件浅表面应力张量。
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公开(公告)号：CN113237953B
公开(公告)日：2022-04-29
申请号：CN202110544098.7
申请日：2021-05-19
申请人： 西南交通大学
摘要： 本发明公开了一种基于非线性超声测量疲劳微裂纹偏移角度的方法，包括：通过疲劳微裂纹初步定位得到微裂纹中心；选择水平正方向，定义取向角；在金属板材表面绘制一个正圆周，选择固定间隔角度；在绘制的正圆周上，依据取向角放置激发传感器与接收传感器；超声测试每组超声传感路径，并记录每组超声传感路径形成的时域波形信号；将每组时域波形信号转换为相应的频域图形，提取超声波基波信号幅值与二次谐波波形幅值，计算相对非线性系数；绘制取向角‑相对非线性系数极坐标图，确定微裂纹偏移角度。该方法是对现有微裂纹定位技术的补充，为测量疲劳微裂纹偏移角度提供了可行性，对工程结构损伤的无损检测具有重要的应用价值和推动作用。
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公开(公告)号：CN112014018B
公开(公告)日：2021-08-27
申请号：CN202010902801.2
申请日：2020-09-01
申请人： 西南交通大学
IPC分类号： G01L5/00
摘要： 本发明提供了一种基于超声层析成像的应力场测量方法，属于超声波无损检测技术领域。该方法包括步骤：标定试验；确定投影系数矩阵；零应力基准采集，依次激发超声换能器阵列中的每个超声换能器，获得零波形数据集；测量数据采集，按照零应力基准采集的激发顺序依次激发超声换能器阵列中的每个超声换能器，获得测试波形数据集；延时计算，使用互相关算法求解得到对应的应力时延向量；求解应力场方程，使用层析成像算法求解应力场方程得到应力向量；根据应力向量绘制应力场图像。本发明基于超声层析算法，通过构建探头扫描矩阵，实现了无需移动探头，单次测量即可得到工件浅表面应力场分布，降低了对操作人员的要求，提高了测量效率。
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