硕士研究生钱孜洋作有关《电磁超声平面应力测量技术》学术报告

2022-05-27 09:34 58

一、报告人简介:

       钱孜洋,电气学院电器与电子可靠性研究所2020级硕士研究生,指导老师为导师为王淑娟教授,研究方向为电磁超声应力测量技术研究。


二、报告内容简介:

      1.参加人员:李智超教授、电磁超声组全体学生。

      2.会议的主要内容:钱孜洋同学介绍了基于电磁超声技术进行铝合金平面应力测量的研究进展。主要包括应力测量理论介绍、高纯度横纵波换能器设计以及平面应力测量实验。


三、讨论内容:

      1.讨论内容:1)根据声张量与应力的线性关系,推导出平面应力的测量方程;2)设计分体式的高纯度横波和纵波换能器,进而优化设计出一体式的横纵波换能器;3)设计相应的标定试件和测量试件,进行平面应力的测量实验。

      2.与会人员提出观点、意见:1)换能器与试件的接触面积较大,因而信号强度与应力测量的空间分辨率存在矛盾,需根据具体情况进行分析。

 

四、需要完善、改进的地方:

1.讲演时可适当忽略理论的推导过程,直接给出推导结果。

2. 材料弹性常数矩阵的参数估计,可能存在估计结果不唯一的情况。可通过测量试件上多点的应变值,从而代入更多的条件进行估计。


五、会议现场:

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六、国内外相关技术前沿:

目前关于平面应力的测量大多使用LCR波。哈尔滨工业大学的刘雪松团队,研发了基于LCR波的焊接残余应力测量设备,对碳钢板直焊缝进行测量,获得了与激光全息小孔法相近的结果。王伟团队推导了LCR波在各向异性介质中的传播规律,并结合LCR波渗透深度和频率相关的特性,对飞机机翼上的复合材料实现梯度应力的测量。徐春广团队通过LCR波对试件进行残余应力的测量,同时将测量与调控形成闭环,开发了残余应力在线实时监测系统。该团队还提出了一种C形环校准装置,相较于使用庞大的拉伸机进行校准,大大提高了装置的便携性。目前,国内已有关于临界折射纵波和体波的应力测量标准,也是徐教授团队主导推行的。但LCR波是由压电超声经楔块传入试件中形成,需要耦合剂。而耦合剂涂抹的厚度、换能器与试件的接触压力等因素均会影响超声波的传播时间,从而引入不可忽略的应力测量误差。

使用横纵波进行平面应力测量目前有大连理工大学的刘海波老师团队以及北京工业大学徐春广老师团队在进行研究,其主要思路是直接在各向同性材料的测量公式上进行推演。而这次报告提出的测量方法,从声弹性方程出发,具有更广的适应性和更强的说服力。