矩形管作为一种非典型波导结构,导波在其中的传播特性较为复杂,不便于利用其特有的模态进行检测。为实现矩形管结构应力的在役检测,基于特征频率法计算了水平剪切波SH0模态的声弹特性,搭建了矩形管轴向应力评估检测系统。针对试验加载条件,利用有限元法分析受轴向拉伸矩形管的应力分布情况,以合理布置SH0模态EMAT传感器,并对矩形管在承受不同拉应力条件下的声弹常数进行了试验研究。试验结果表明:矩形管中SH0模态的试验声弹常数与理论计算结果的比值为0.592 6,其声弹效应受材料织构效应影响较弱,通过应力评估误差结果可发现,SH0模态在低应力区域误差较大,当应力低于100 MPa时,应力偏差普遍在20 MPa以上;而在高应力区域偏差可稳定在10 MPa左右,结果表明基于SH0模态声弹效应可以预估矩形管结构应力是否超载。
类型: 期刊论文
作者: 吴英思,刘飞,吴斌,何存富,杜文亮
关键词: 水平剪切波,声弹性,应力检测,矩形管,特征频率法
来源: 机械工程学报 2019年10期
年度: 2019
分类: 工程科技Ⅱ辑,工程科技Ⅰ辑
专业: 金属学及金属工艺
单位: 内蒙古农业大学机电工程学院,北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
基金: 国家自然科学基金资助项目(11662013)
分类号: TG115.28
页码: 27-33
总页数: 7
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