| 金属材料拉伸应力非线性超声特性研究 |
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| 引用本文： | 阎红娟,徐春广,肖定国,蔡海潮.金属材料拉伸应力非线性超声特性研究[J].机械工程学报,2016(6):22-29. |
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| 作者姓名： | 阎红娟 徐春广 肖定国 蔡海潮 |
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| 作者单位： | 1. 北方工业大学机械与材料工程学院 北京 100144;北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081;2. 北京理工大学机械与车辆学院 北京 100081 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金(51275042)，国家重大科技工程专项(2011ZX04014-081)，科技部国际合作专项(S2012ZR0084) |
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| 摘 要： | 使用摄动法求解小应变情况下一维非线性波动方程,研究超声波在固体介质中传播时非线性波动规律,分析二阶非线性系数β、三阶非线性系数δ与基波和各次谐波关系。据此研究金属材料在拉伸应力变化时,高阶非线性系数β、δ等参数随拉伸应力变化规律。构建非线性超声检测系统,测量2024铝合金和45钢在拉伸试验过程中非线性系数β、δ的变化趋势。试验结果表明:非线性系数与拉伸应力σ呈单调上升关系。对于2024铝合金,当拉伸应力σ小于屈服极限的84.6%时,二阶非线性系数β与拉伸应力σ近似成线性关系;当拉伸应力σ大于屈服极限84.6%时,二阶非线性系数β随拉伸应力σ的增加变化很小。对于45钢,当拉伸应力σ小于屈服极限的84.5%,二阶非线性系数β与拉伸应力σ近似成线性关系;当拉伸应力大于屈服极限的84.5%时,二阶非线性系数β急剧增加。对于三阶非线性系数δ,2024铝合金和45钢转变点分别出现在屈服极限的76.9%和78.9%处。二阶与三阶非线性系数对于拉应力具有不同的灵敏度,三阶非线性系数δ比二阶非线性系数β对应力的变化更为敏感。
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| 关 键 词： | 非线性超声 拉伸应力 高阶非线性系数 |
Research on Nonlinear Ultrasonic Properties of Tension Stress in Metal Materials |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | nonlinear ultrasonic tension stress high order nonlinear coefficients |
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