金属玻璃弹性性能与显微结构的分析与监测

利用高精度超声技术,研究Zr4lTil4Cul2．5Nil0．0Be22．5非晶合金的玻璃化转变过程,在不同退火温度下,特别是过冷液区,测量超声波在样品中传播的纵波和横波速度(Vl,Vs),进行X射线衍射结构的跟踪分析,监测样品密度（ρ）和显微硬度值（Hv),并观察纵波和横波衰减(αl,αs)的变化行为,测试结果为研究非晶成核、晶化过程中弹性性能与其微结构的内在关联提供了许多有益的实验数据和分析依据。     

一种岩心样品横波速度的实验室测量方法

准确测量声波在不同类型岩心中的传播速度是岩心声学性质分析的基础。一般实验室利用超声波透射法所测试的岩心样品均为小尺寸岩心样品。在测量小尺寸岩心样品横波波速时,难以消除的纵波余震信号会对横波的识别产生干扰。提出了一个在实验室内测量小尺寸岩心样品中横波波速的"辅助块"超声波透射波测试方案,较好地实现了纵横波的分离,减小了横波波速的测量误差,提高了岩心样品横波波速测试的精度。给出了上述测量方案和测量实例分析,该方法亦可用于一般固体样品中横波波速的测量。     

超声波导入时初始温度对铝-硅合金组织的影响

采用高能超声波对Al-20％Si合金进行处理,控制Al-20％Si合金熔体温度在620～680℃,研究合金组织随超声波导入时熔体初始温度的变化规律。实验表明,随着导入超声波时熔体温度的升高,初晶硅形貌由粗大的板片状逐渐变成细小的颗粒状,超声波处理熔体的温度控制在660℃左右时,初晶硅的组织细小、圆整度高、分布均匀。     

基于超声波测试的片岩单轴抗压强度预测模型

岩石单轴抗压强度是岩土工程中最基础、最重要的参数之一,建立其快速、方便、经济的预测方法一直是岩土界的研究热点。为了获取片岩单轴抗压强度的预测模型,基于超声波试验和单轴压缩试验数据,对福建某矿山的片岩岩样分别开展了单轴抗压强度与纵波波速、横波波速、纵波模量、横波模量、动弹性模量和静弹性模量的回归性分析,并各自建立了线性、对数、多项式、指数函数和幂函数5种回归模型。分析表明,除了动弹性模量以外,其他参量都易受空间变异性和各向异性影响,不适合用于片岩单轴抗压强度的预测。最终,通过拟合度、所包含参量、量纲平衡、测试方法以及显著性分析,确定基于动弹性模量建立的线性回归模型是最合理、可靠、方便的片岩单轴抗压强度预测模型。研究成果可为开展岩石单轴抗压强度预测的相关理论研究和工程应用提供参考和帮助。     

基于超声波水浸点聚焦探头测量材料弹性模量的方法

弹性模量是表征与评定材料力学性能的基础,本文基于超声波斜入射至异质界面时的波型转换原理,提出了测量材料弹性模量的方法.当超声纵波以小于第一临界角的角度入射至材料时,可在材料的底面和水的界面产生反射纵波与反射横波.通过计算材料表面回波与反射纵波、反射横波之间的声时差,并结合材料的厚度值可计算得到材料的纵波声速与横波声速,进而获得弹性模量与泊松比的数值.本文对厚度约2 mm的轧制铝和镍试样进行了超声测量,结果表明:弹性模量、泊松比的测量值与理论值之间的相对误差分别小于2%,6%.     

声弹性法测量铝合金预拉伸板中的应力

研究温度和应力对7050铝合金预拉伸板中的超声纵波、偏振横波和临界折射纵波传播速度的影响,并分析不同频率临界折射纵波在梯度应力场中的传播规律。结果表明:温度对声速的影响大于声弹效应的影响;单轴拉伸时,沿轴向传播的临界折射纵波、平行轴向偏振的横波的速度降低,垂直应力方向偏振横波的速度升高,垂直轴向传播的纵波速度变化不大;临界折射纵波的频率越高,其所反映的应力越接近表面;声弹性法测得的应力是声传播路径上各点应力在超声波造成的质点振动方向上分量的综合反映。     

温度对奥氏体不锈钢材料电磁超声检测的影响研究

为了研究温度对奥氏体不锈钢材料电磁超声检测中关键检测参数如波速、回波幅值的影响,选取304,316和TP347H三种奥氏体不锈钢材料进行研究,并以洛伦兹力作用机制的铝材料为参照,利用电磁超声换能器在工件中激励并接收直入射超声横波,得到不同温度时的电磁超声检测信号,通过Matlab计算并拟合得到波速、幅值关系曲线.结果表明:电磁超声检测中一些关键参数如波幅和波速的变化与温度密切相关.其中,304与316不锈钢中的波速和超声信号回波幅值随温度单调递减,TP347H不锈钢的信号回波幅值随着温度升高而递增,并逐渐趋于饱和,波速则呈现先递减后递增的趋势.     

超声波对海水流化冰制取过程的影响

目的 研究超声波对海水流化冰制取过程中的作用效果和作用机理,并验证超声波应用于海水流化冰机制取过程的可行性。方法 对不同功率/频率参数超声波作用特定盐浓度的海水溶液制取海水流化冰进行实验,并观测其制取过程和效果。结果 将特定参数（功率/频率）超声波作用于海水中可加速海水结晶,过冷度减少了8.4 ℃,节能33.3%,缩短制备过程时间90.0 s,细化晶体粒径至20.0 μm,在实验工况为33.0 kHz,50.0 W时,海水流化冰的制取效果最佳。结论 在适当条件下,超声波具有促进海水流化冰制取过程的效果。     

超声波散射有限元模型中单一模态入射研究

超声波在缺陷处的散射行为分析中,研究单一模态与缺陷的作用极为重要。通过在多个节点上沿特定方向上施加简谐力形成合成点源,分析和验证了单一纵波和横波有限元模型的稳定性及近似为平面波的监测距离。仿真结果表明:单一纵波位移场纵波相对幅值变化率在±1.5%范围内波动,相位变动幅度为±0.6°,近似单一横波位移场横波相对幅值变化率在±0.5%范围内波动,相位变动幅度为±20°;当监测距离大于10λ时,超声横波可近似认为是平面波;当监测距离大于5λ时,纵波可近似为平面波。单一纵波有限元模型显示出较好的稳定性。此模型的建立为单独分析单一模态对缺陷的散射特性、模态转换及高精度定量检测提供了支撑和依据。     

基于信号相关法的材料弹性常数无损测量

研究了信号相关法在超声法材料声弹性常数测量中回波时间差的自动识别计算.通过计算机模拟的方法,分别采用信号插值、相关系数拟合两种相关系数峰值提取方法,对相关运算算法的精度、抗噪声能力、稳定性进行了验证和比较.在实验部分通过计算横波、纵波在各向同性试件中传播的回波时间差,得出超声横波、纵波波速,根据声弹性理论最终计算出材料...