导读:本文包含了临界折射论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:关键影响因素,临界折射纵波,残余应力,Comsol仿真
临界折射论文文献综述
杨顺民[1]（2019）在《临界折射纵波检测残余应力的关键影响因素研究》一文中研究指出残余应力是在没有施加外部载荷(包括重力)或其它应力源(如热梯度)的情况下,存在于材料内部的应力状态。残余应力一方面来源于制造过程,如变形、热处理、制造加工等操作,另一方面来源于构件的使用过程,如接触载荷、冲击载荷和摩擦等,这些过程改变了材料的形状或性能。残余应力对材料和构件的工程性能,特别是疲劳寿命、变形、尺寸稳定性、耐腐蚀性和脆性断裂等有较大的影响。因此,残余应力评估是结构构件设计中必不可少的一个重要环节。临界折射纵波(简称L_(CR)波)是一种在固体表面以下传播的体纵波,由于其对应力敏感而对材料织构不敏感的特性,可用于评估材料内部的残余应力。在残余应力检测过程中,L_(CR)波传播时间的精度受到多种不确定因素的影响,这些因素决定了L_(CR)波检测残余应力的误差。因此,为了进一步提高测量结果的准确性,本文采用理论计算、Comsol仿真和试验验证相结合的方式,针对纵波入射角、换能器的频率和晶片尺寸、换能器间距、环境温度以及耦合状态等关键影响因素开展了相关的研究工作。首先,通过“鲁伯特之泪”这一神奇的物理现象直观形象地诠释了残余应力的产生和危害。在分析残余应力的施力方向、质点的偏振方向和超声波的传播方向叁者之间关系的基础上,选择对残余应力敏感性最强的L_(CR)波作为残余应力的检测方法。其次,在声弹性理论分析的基础上,通过公式计算和拉伸机试验两种方式获取了声弹性常数,并采用Comsol Multiphysics有限元软件仿真了L_(CR)波在固体中的传播过程。最后,使用所搭建的L_(CR)波残余应力检测系统,对新、旧钢轨的不同部位(轨头、轨腰和轨底)采用不同频率的换能器(1、2.5和5 MHz)进行了残余应力的检测,并与X射线衍射法的检测结果进行了对比。研究结果可以归结为以下几点:1.提出了当纵波入射角大于第一临界角1度时,L_(CR)波具有最大的振幅,为最佳入射角的选择提供了依据。2.提出了发射换能器与接收换能器之间的距离应尽量避免为回波距离的整数倍,以减少全波列信号中的谐波成分,提高波形信号识别的准确度。3.针对不同频率、不同晶片尺寸的换能器,提出了16度的半扩散角,以保证L_(CR)波声场辐射能量的一致性。4.提出了采用一发双收的换能器检测模式,有效消除了环境温度的影响,提高残余应力检测的精度。5.设计了带N、S极完整磁场回路的L_(CR)波换能器,使换能器与被检测材料之间的耦合状态具有较好的一致性,保证了检测结果的稳定性。6.搭建了L_(CR)波残余应力检测系统,并对新、旧钢轨的不同部位进行了残余应力的检测。根据检测结果和国家标准,只有旧钢轨中编号为5号和7号的样品为不合格品,并通过X射线衍射法验证了该方法的有效性。本文的研究不仅对L_(CR)波残余应力检测精度的提高具有重要的指导意义和参考价值,而且还可以和超声波探伤、力学性能表征相结合,建立超声波与材料的弹性力学、塑性力学以及断裂力学之间的关系模型,为实现超声波对构件疲劳强度、使用寿命的无损评价奠定基础。(本文来源于《中北大学》期刊2019-12-05）
罗忠兵,王新禹,孟亦圆,金士杰,陈军[2]（2019）在《纯铁低周疲劳表面/亚表面损伤临界折射纵波评价》一文中研究指出金属材料构件表面/亚表面损伤严重降低构件的表面完整性。针对早期力学损伤的评价难题,研究了基于临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave,L_(CR))的无损评价方法。以纯铁低周疲劳损伤为对象,分析其循环应力-应变响应及组织形貌演变,建立了L_(CR)波归一化幅值与疲劳加载周次的对应关系,并与常规超声脉冲回波法对比分析。结果表明:对于薄片状试样,L_(CR)波在测试过程中的稳定性显着高于常规超声脉冲回波法,且前者归一化幅值与加载周次呈单调递减关系,后者归一化幅值和超声衰减系数与加载周次关系并不单调,证实L_(CR)波适于工程构件表面/亚表面力学损伤无损评价。(本文来源于《材料保护》期刊2019年09期）
张闯,王标,刘素贞,杨庆新[3]（2019）在《基于同步压缩变换的临界折射纵波波速精确测量》一文中研究指出基于声弹性效应,采用临界折射纵波检测金属材料的残余应力有较为广泛的应用前景。然而临界折射纵波速对应力的声弹性效应较弱,这很大程度上影响了材料应力检测的分辨率。为了提高临界折射纵波波速检测精度,提出一种非线性分解技术(同步压缩变换)对临界折射纵波进行波形变换与重构,精确计算超声到达时刻。以1 060铝板为研究对象,基于有限元仿真软件分析了铝板中临界折射纵波的波形特性,以此为依据调节实验中的超声波信号从而提高实验中临界折射纵波的波形准确性。实验精确测量临界折射纵波在1 060铝板中的传播时间,并计算了铝板中的波速,误差不超过0. 05%。实验结果验证了提出的临界折射纵波波速精确计算方法的有效性。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2019年07期）
孟祥瑞[4]（2019）在《小波降噪算法在临界折射纵波残余应力检测中的应用》一文中研究指出利用超声波方法在进行材料及结构的残余应力检测时,影响因素众多。其中由于物体本身材料的不均匀性或存在缺陷,产生的超声信号噪声会影响应力的检测精度。以小波降噪算法为研究对象,对小波分解层数、阈值算法和阈值处理算法等影响小波降噪的叁个条件进行综合分析。结果表明:当选用硬阈值算法对小波系数进行处理后重构的信号信噪比值整体比软阈值算法高很多;在选用无偏似然估计阈值和启发式阈值时,整体的降噪效果比使用固定阈值和极大极小阈值时好很多;并且在相同阈值处理和阈值算法下,降噪效果随着均随着分解层数的增加而降低。选用sym8小波,3层小波分解、无偏似然估计阈值和硬阈值处理是最优的降噪参数。(本文来源于《机械》期刊2019年06期）
王伟,邓亚,张宇民,周玉锋,陈栋康康[5]（2018）在《基于临界折射纵波法的CFRP应力检测》一文中研究指出研究了不同纤维方向与应力方向对复合材料声弹性关系的影响。为了在材料内部激励临界折射纵波,本文根据斯涅耳定律设计了超声入射楔块,并搭建了声时差检测系统。并使用搭建的系统分别测量了0°、45°单向铺设的两种试样在0°、45°和90°方向的声时差变化,得到了不同加载方向和纤维方向组合情况下,由CFRP材料内部应力与声时差表征的声弹性关系。(本文来源于《宇航材料工艺》期刊2018年04期）
吴发杰,张志毅,邱培现,朱忠尹[6]（2018）在《基于临界折射纵波法Q345C焊接接头残余应力检测》一文中研究指出基于声弹性理论,采用临界折射纵波法测量12 mm厚Q345C钢对接接头残余应力,测试过程中采用频率2.5 MHz的一发一收探头,获得对接接头不同区域的残余应力分布状态。由于超声在传播过程中材料的微观组织尺寸和形貌会影响超声波的传播速度,通过对焊接接头不同区域分别进行标定,得到各个区域的应力系数K,提高了Q345C钢焊接接头残余应力测试的精度。通过修正焊接接头微观组织差异性对超声波声速的影响,促进临界折射纵波法测试残余应力的工程化应用。(本文来源于《电焊机》期刊2018年03期）
时俊仙[7]（2017）在《探头式临界角折射计光学系统的优化设计》一文中研究指出折射率是表征物质光学性质的一种重要的物性参数。同时,折射率与物质的多种物理、化学性质都有着密切的联系,比如物质的浓度、密度、温度等物理量的变化均会影响物质的折射率。相应地,测量出物质的折射率就可以间接获得物质其他的相关物理、化学参数。由于相对于液体的其它参数而言,折射率的测量更容易实现,因此借助于介质折射率的测量同步获取液体的其他理化参量,在近年来就成为化学化工、生物医药、食品饮料、材料制备和环境科学等领域研究的重要课题。为满足工业生产和科学研究的实际测量需要,研究能够用于生产过程中原位、实时测量的液体折射率测量方法具有重要的意义。本文介绍了国内外关于液体折射率测量的发展现状及应用前景,综述了液体折射率的经典测量方法及近年来出现的多种新的测量方法。在分析遮光效应形成机理的基础上,建立了圆形暗斑图像与液体折射率之间的解析关系,提出了一种原位测量液体折射率的方法。该方法能自动形成与液体折射率相关的圆形暗斑图像,通过圆形暗斑图像尺度的测量可获得液体的折射率。但该方法在测量时所需液体样品量大,液面的深度不易精确测量,且形成的圆形暗斑图像在液体底部而不易采集,因此用于实际测量时具有一定的局限性。基于遮光效应形成原理和上述方法所存在的不足,我们设计出一种探头式临界角折射计。该折射计具有结构简单、操作方便、稳定性高等特点,可实现液体折射率原位、在线测量,且测量精度较高。本文介绍了探头式临界角折射计的传感原理,详细描述了其结构设计。由折射计的传感原理可知,该探头式临界角折射计的测量误差主要来源于圆形暗斑直径的测量误差,由此对该折射计测量系统中透射散射层的厚度和材料、激光光源的波长、激光的功率、激光入射光点大小以及传感玻璃的厚度和材料等参数进行了优化研究。经过优化,确定了该折射计测量系统中能够提高灵敏度和精确度的相关参数,并对扩展该折射计的测量范围与提高其灵敏度的方法进行了研究。利用该探头式临界角折射计测量了几种透明、半透明液体的折射率,并与阿贝折射仪的测量结果进行比较,结果表明,探头式临界角折射计的测量精确度与目前商用的数字阿贝折射仪相当(±2×10-4RIU)。同时,由于其结构简单、坚固耐用、抗干扰性好及高稳定性的特点,使其很适合在工业生产过程中在线测量,或在污染水体等相对恶劣环境中现场检测,可作为远程监测系统中的探头式液体折射率传感器使用。(本文来源于《陕西师范大学》期刊2017-05-01）
朱其猛[8]（2017）在《临界折射纵波（LCR）应力测试修正方法与机理研究》一文中研究指出超声波法的高速列车车体应力测试结果常呈现出普遍范围的高应力状态,甚至超过材料屈服强度,而企业工程师面对这样的应力测试结果常感到非常棘手,难以将其有效用于工程化生产。残余应力是影响列车安全可靠性的重要因素,修正超声波法应力测试结果,提高其测试精度,对服役状态下高速列车的焊接残余应力状态精确监测具有重要意义。超声波法残余应力测试主要是基于声弹性理论即超声波的传播速度与应力改变量存在的线性关系。目前行业内常用方法是固定超声收发探头之间距离,通过对超声在固定距离内传播时间的变化测量表征速度变化,从而使用时间改变量代替速度该变量与应力变化之间的线性关系对应力测试。应力引起的时间变化属于纳秒级别,但焊缝、热影响区以及母材区域的微观组织等对超声传播时间的影响甚至超过纳秒级别,这正是限制超声波法焊接残余应力测试工程化使用的主要障碍。超声波法残余应力测试技术属于敏感测试,除了焊接接头各区域微观组织变化的影响,耦合状态、表面附着物、表面弧度、材料的各项异性、信号的处理方法等对超声波法的应力测试结果也有明显影响。。基于目前高速列车车体焊接残余应力快速、高精度、便捷化测试需求,本文以A7N01高强度铝合金材料及其焊接接头作为研究对象,对焊接接头各区域微观变化、信号处理方案、超声耦合状态、测试温度、表面附着物、材料各向异性影响因素开展较深入研究,主要包括以下几方面工作:(1)详细介绍了临界折射纵(LCR)波的激发原理,并基于声弹性原理推导了固定超声收发换能器距离情况下,声波传播时间变化与应力变化之间的线性关系,适用于工程化残余应力测试。(2)进行了 S355J与A7N01铝合金信号处理研究。分别使用阈值小波分析对S355J与A7N01铝合金声波测试信号降噪,得出降噪处理明显提高S355J的测试精度,而对于A7N01铝合金影响不明显。分别对S355J200MPa、A7N01铝合金90MPa信号进行不同步长互相计算,提出计算步长至少为0.8cycle才能保证应力测试精度。对S355J信号互相关计算起点选择研究发现,起点只要属于LCR且终点不超出LCR范围,测试精度变化不明显。(3)进行了超声波法常见影响因素研究分别测试A7N01铝合金焊接接头各区域波速,计算各区域第一临界入射角,得出组织变化对LCR入射角影响不明显;通过实验标定了 A7N01板材与型材平行与垂直轧制方向的应力常数K,并单独拟合A7N01板材拉压状态K,发现材料的方向性与拉压状态对K值影响明显;实验测试了 A7N01铝合金各接头不同区域声波传播时间与温度之间关系,结果表明不同组织的声波传播受温度影响相似,并建立了温度影响修正模型;实验研究不同频率声波探头对A7N01铝合金测试深度,并标定了接头各区域不同率的K,发现焊缝区域不同频率探头标定的K变化最明显;对比平行与垂直应力加载方向K,发现与测试方向垂直应力对超声波法影响不明显;理论分析了弧度面超声波法的测试方案,并提出规则圆弧面的标定方案与第一临界入射角计算方法;实验标定油漆件K与声波零应力状态传播时间t0,结果表明对K影响不大,对r0影响明显且不可忽略;测试喷砂样不同打磨次数下的粗糙度与t0,表明粗糙度小于10μm可以直接测试。(4)破坏平行样修正超声波法A7N01接头各区域组织变化影响针对A7N01铝合金MIG焊接接头超声波法测试误差进行分析,单独制作焊接接头各区域的标定样。定量分析焊缝(WZ)、热影响区(HAZ)和母材区域(BM)微观组织差异性对超声测试基本参数K与t0的影响,使用各区域单独标定的参数对LCR测试结果修正,并与盲孔法测试结果对比验表明修正后结果具有更高的可靠性与精确度。(5)在线修正超声波法A7N01接头各区域组织变化影响本文通过热处理的方法制作具有不同析出相和晶粒度的试样,对各个试样的衰减度进行了测试。并建立衰减度、晶粒度和析出相的关系,从而实现对LCR技术的在线修正。本文中称该种测试方法为临界折射纵波声速衰减(LCR-AV)法。同样将LCR-AV法的测试结果与盲孔法进行对比,发现LCR-AV法修正效果明显。(本文来源于《西南交通大学》期刊2017-05-01）
卢衍祥,王传刚,单清群,朱其猛,马传平[9]（2016）在《微观组织对临界折射纵波横向焊接残余应力测量结果的影响》一文中研究指出焊接过程中较高的热输入容易引起较高的焊接残余应力,而较高的残余应力有可能降低工件疲劳寿命,促进裂纹萌生扩展,增加应力腐蚀敏感性。表面和内部的焊接残余应力的无损检测对服役可靠性的评估具有重要意义。临界折射纵波(LCR波)残余应力的测量原理是基于声波传播速度的改变和应力之间的线性关系。当使用LCR波测量横向焊接残余应力时,收发换能器可能同时覆盖焊缝(MZ)、热影响区(HAZ)以及母材(PM)中的两个甚至叁个区域,然而这些区域微观组织的差异性都可能影响应力常数K,当测量距离焊缝中心不同距离的残余应力时,有必要对应力常数K进行修正,提高LCR波对横向焊接残余应力的测量精度。(本文来源于《电焊机》期刊2016年06期）
王茹,万刚,汪丽丽,吴伟,邬冠华[10]（2016）在《钢对接焊缝残余应力分布的临界折射纵波检测》一文中研究指出焊接残余应力分布情况对焊接构件的安全使用存在一定影响。基于临界折射纵波(LCR)的产生机理和应力检测原理,搭建了基于声时的应力检测系统。采用"一发一收"的探头布局模式,探讨了入射角度对LCR波产生的影响,利用工件中存在应力会导致LCR波传播时间变化的现象,探讨了对接焊缝横向残余应力分布的测试方法。结果表明:LCR波法检测焊缝残余应力分布与理论分布情况相符。(本文来源于《无损检测》期刊2016年03期）
临界折射论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
金属材料构件表面/亚表面损伤严重降低构件的表面完整性。针对早期力学损伤的评价难题,研究了基于临界折射纵波(critically refracted longitudinal wave,L_(CR))的无损评价方法。以纯铁低周疲劳损伤为对象,分析其循环应力-应变响应及组织形貌演变,建立了L_(CR)波归一化幅值与疲劳加载周次的对应关系,并与常规超声脉冲回波法对比分析。结果表明:对于薄片状试样,L_(CR)波在测试过程中的稳定性显着高于常规超声脉冲回波法,且前者归一化幅值与加载周次呈单调递减关系,后者归一化幅值和超声衰减系数与加载周次关系并不单调,证实L_(CR)波适于工程构件表面/亚表面力学损伤无损评价。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
临界折射论文参考文献
[1].杨顺民.临界折射纵波检测残余应力的关键影响因素研究[D].中北大学.2019
[2].罗忠兵,王新禹,孟亦圆,金士杰,陈军.纯铁低周疲劳表面/亚表面损伤临界折射纵波评价[J].材料保护.2019
[3].张闯,王标,刘素贞,杨庆新.基于同步压缩变换的临界折射纵波波速精确测量[J].仪器仪表学报.2019
[4].孟祥瑞.小波降噪算法在临界折射纵波残余应力检测中的应用[J].机械.2019
[5].王伟,邓亚,张宇民,周玉锋,陈栋康康.基于临界折射纵波法的CFRP应力检测[J].宇航材料工艺.2018
[6].吴发杰,张志毅,邱培现,朱忠尹.基于临界折射纵波法Q345C焊接接头残余应力检测[J].电焊机.2018
[7].时俊仙.探头式临界角折射计光学系统的优化设计[D].陕西师范大学.2017
[8].朱其猛.临界折射纵波（LCR）应力测试修正方法与机理研究[D].西南交通大学.2017
[9].卢衍祥,王传刚,单清群,朱其猛,马传平.微观组织对临界折射纵波横向焊接残余应力测量结果的影响[J].电焊机.2016
[10].王茹,万刚,汪丽丽,吴伟,邬冠华.钢对接焊缝残余应力分布的临界折射纵波检测[J].无损检测.2016