用于应力监测的新型平面柔性涡流传感器

针对直升机旋翼轴应力监测的需求和轴部安装空间有限的实际情况,研制了一种新型平面柔性涡流传感器,并提出了相应的应力监测方法.该方法利用磁弹效应,通过建立平面涡流传感器和铁磁性被测对象的有限元仿真模型,得到传感器阻抗变化与对象磁导率的测量网格数据,可实现铁磁性被测对象的非接触或接触应力监测.搭建了拉应力实验平台,通过实验,验证了该方法的可行性,并得到了磁导率与拉应力的线性关系式,测量了增加的残余应力值.     

电涡流传感器非线性补偿电路设计

电涡流位移传感器输出特性非线性明显,为改善传感器线性度,需要进行输出信号的非线性补偿.通过在电涡流传感器前置电路的基础上增加非线性补偿电路模块,可以改善传感器线性度.为获得实用的线性化补偿器,根据传感器位移电压测量数据,先确定其非线性函数关系及线性补偿范围,以函数补偿法为基础采用开环补偿与闭环补偿,分别进行了非线性补偿电路设计,通过模拟电路实现了相关函数运算功能.借助电路仿真手段,可方便地确定电路的结构与具体电路参数.对实际非线性补偿电路进行了测试,实验结果表明,所设计的非线性补偿电路结构简单,能有效改善传感器的线性度.     

U形试块残余应力超声检测及有限元分析

为验证超声检测残余应力的精度与检测深度问题,该文提出并设计一种能够施加定值载荷应力的U形试块来模拟构件中的残余应力。通过残余应力超声检测系统激励5 MHz、4 MHz等其他不同频率的超声换能器,对U形试块在缺口施加拉压载荷,使试块处于闭合、张开的不同状态来模拟构件中的拉压状态,对U形试块的上表面不同位置和后侧面不同深度处的应力值进行超声残余应力无损检测。同时将其检测结果与同等条件下ABAQUS有限元仿真分析的结果进行对比,验证该系统对表面残余应力及试块内部梯度残余应力检测的准确性。另外,该试块也为残余应力超声检测系统的校准提供方法。     

矩形脉冲涡流传感器参数变化对涡流分布影响的仿真分析

传统的圆柱形传感器在涡流检测中穿透深度较浅,同时检测灵敏度较低.本文采用矩形传感器进行了检测.在分析矩形涡流传感器榆测原理的基础上,采用大型电磁仿真软件ANsYS建立了脉冲涡流榆测模型,通过改变矩形传感器的尺寸参数和时间常数,研究了参数变化对铝板表面涡流分布以及铝板内涡流衰减的影响,仿真结果表明,铝板表丽均匀涡流区域的...     

非磁性金属平板脉冲远场涡流传感器优化设计与缺陷定量检测

将脉冲远场涡流检测技术应用于对非磁性金属平板的无损检测中,设计了一种新型脉冲远场涡流检测传感器,并通过仿真分析对传感器参数进行了优化.在此基础上,通过提取检测信号最后一个过零时间作为特征量,实现了对非磁性平板上、下表面缺陷的定量检测.仿真结果表明,优化后传感器尺寸更小,并且可以较好的实现对非磁性金属平板中缺陷的定量检测.     

阵列式脉冲远场涡流管道缺陷检测方法

针对采用单个枪测线圈在管道缺陷检测中存在的检测分辨力较低的问题,研究了管道缺陷定量检测中的阵列式脉冲远场涡流检测技术.利用有限元仿真的方法对阵列传感器结构进行了优化设计,并且分析了不同深度缺陷对感应电压信号的影响规律.最后通过实验对仿真结果进行了验证,实验结果表明本文设计的阵列传感器具有较高的检测精度和灵敏度,可以实现对管道缺陷的定量检测.     

基于涡流检测信号的金属曲面距离测量方法研究

为提高曲面试件的涡流测距精度,提出一种基于涡流信号差值的测距修正方法.该方法通过研究不锈钢平板试件与曲面试件涡流信号的不同,拟合计算出曲面涡流信号和平面涡流信号之间差值与曲面试件曲率的定量关系.利用这一函数关系,对不同曲率试件的测量结果进行补偿,可修正由于试件存在曲面造成的测量误差.通过实验进行可行性验证,对平板试件与...     

焊接残余应力磁记忆信号特征的研究

针对焊接残余应力与金属磁记忆信号存在一定联系的现象,设计了Q345R焊接试件.以X射线法检测应力值为参考,研究焊接试件横向和纵向残余应力与试件焊接残余磁信号的对应关系.结果表明,焊接试件残余压应力和试件纵向残余拉应力与试件的磁信号梯度值,在数值和变化趋势上均无明显相关性;磁信号梯度值能用于较大横向拉应力的定位,且梯度最大值点与横向残余应力的最大值点存在一定的对应关系.     

基于电磁差动涡流传感器和FPGA的金属板探伤研究

为了研究电磁涡流无损检测技术在金属板损伤探测上的应用,根据电涡流检测原理,设计了基于电磁差动传感器和FPGA的检测系统,实现对涡流传感器的正弦激励和阻抗分析.对不同长度、深度和材质的缺陷金属板进行了实验探测.通过对采集信号的相敏解调发现了阻抗变化的特征值与金属缺陷特征的对应关系.理论分析和实验测试表明该系统能较准确地检测出金属表面及内部的损伤.     

铁磁性管道脉冲远场涡流无损检测技术

针对传统正弦激励下的远场涡流技术存在的探头长度较长,无法识别内外壁缺陷的问题,采用脉冲方波作为激励信号,在分析脉冲远场涡流T作原理的基础上,采用ANSYS仿真软件建立了脉冲远场涡流的仿真模型,仿真分析了传感器参数和激励脉冲参数对检测信号的影响以及内外壁缺陷的定量检测能力.最后采用实验的方法对仿真结果进行了验证,实验与仿...     

LD10锻造铝合金残余应力的剥层法实验研究

[摘要]采用逐层切除法测定LD10锻造铝合金试件内的残余应力大小及分布规律。测量了铝合金试件上不同点处残余应力大小及其沿深度方向的变化,较为全面的获得了残余应力的分布规律,比较了其分布特点。结果表明：LD10锻造铝合金内部的残余应力分布较为复杂,在不同部位其分布规律存在较大差异。在材料中心部位所受残余应力为外拉内压,在靠近边缘处部位所受残余应力为外压内拉。     

45钢表面喷丸强化工艺的模拟分析

为了研究高压水射流喷丸的工艺效果,选择合适的水射流喷丸工艺参数,利用ANSYS有限元仿真软件进行模拟分析,以玻璃为喷丸材料,45钢为靶体材料,采用LS-DYNA软件,建立喷丸与靶体的有限元模型,通过模拟喷丸冲击靶体的动态过程,得到弹坑的深度及最大残余压应力的分布情况,绘制工艺参数对弹坑深度以及最大残余压应力的关系曲线。结果表明:弹坑深度及最大残余压应力随着弹丸速度的增加而明显增加,而弹丸入射角度对于弹坑深度及最大残余压应力的影响则比较平缓;该仿真结果与试验结果相近。     

7075-T651铝合金喷丸工艺的仿真与试验研究

为探究喷丸工艺参数对材料残余应力分布的影响,以7075-T651铝合金材料为研究对象,基于铝合金材料特性和试验条件,利用ANSYS/LS-DYNA建立喷丸有限元模型,获得了不同喷射距离、喷射压力和弹丸直径下残余应力的分布情况。结果表明：增大喷射压力和弹丸直径可以显著提高最大残余压应力和残余压应力影响深度,且喷射距离应保持在适当的范围内,最后将应力计算值和实测值进行对比,最大偏差为(10.0±12.5) MPa,偏差率不超过6.9%。分析认为通过有限元模型能够准确地获得残余应力的分布情况,有助于开展喷丸工艺参数对残余应力分布规律的影响研究。     

显微压入硬度试验的残余应力测定方法

将显微压入硬度试验应用到非均匀组织中残余应力的测定,从理论上推导和研究了非均匀组织中微区残余应力分布与其显微硬度的关系,并利用显微硬度测量技术进行实际测量验证,尝试解决微区残余应力测定的难题.对激光熔覆钴基合金层的计算结果显示,显微压入硬度法得到的残余应力分布数据与其他方法测得的激光熔覆层残余应力分布数据具有相同的变化趋势.     

基于ARM7的带锯床锯条振动检测系统设计

振动是工程机械重要的固有特性之一,是机械运行状态和故障检测的重要参数,本文提出了一种非接触式测量方法测量了带锯床锯条的振动振幅。简述了锯条振动的数学模型和电涡流式振动位移传感器结构、基本工作原理。设计了以ARM7为核心控制器,电涡流式振动位移传感器为前端信号采集部分,对锯条振动的信号的检测系统,给出了系统组成的硬件框图和软件流程图。     

低频脉冲涡流技术对多层结构中腐蚀的定量检测

传统的涡流检测技术由于集肤效应的影响，很难有效的检测多层结构中的腐蚀缺陷。本文通过研究低频涡流与脉冲涡流技术，设计研制了一套完整的腐蚀缺陷检测分析系统。在对检测信号进行定量分析的基础上，通过峰值、过零时间等特征量实现了多层结构中腐蚀缺陷的定量检测。     

电涡流传感器电路设计

在无损测量当中,电涡流传感器测量因为能够实现工件在线非接触测量,测量精度高、无污染、制作价格低廉等优点,一直被作为一种重要的检测设备,在涡流技术高速发展的今天,电涡流的优势越来越明显应用也越来越广泛。电涡流传感器是电涡流测量淬火层厚度的核心部分,传感器的测量精度直接影响整个测厚设备的精度,传统的电涡流传感器包括测量探头、整流滤波电路的设计、放大器的设计等,电涡流传感器的精确测量也离不开位移测厚标定器,这里主要研究电涡流测厚核心电路的设计。     

M型电磁传感器检测裂纹的仿真分析及参数优化

传统的脉冲涡流传感器采用圆柱式结构,其磁场大部分在空气中传播,造成能量的损失,因此该文设计M型电磁传感器在单线圈传感器上增加一个U型磁轭来提高磁场的利用率。通过ANSYS仿真软件对M型传感器与单线圈传感器检测不同深度的裂纹进行仿真对比,结果证明M型传感器的灵敏度高,信号强,同时对于传感器激励源参数进行优化。     

电涡流检测之脉冲涡流线圈的初步研究

随着电磁理论及其实验的不断发展与完善,促进了涡流检测等无损检测与评估技术的不断发展。在理论上,分析了脉冲涡流线圈中电涡流强度与检测距离以及电涡流强度和输入频率之间的关系。通过试验,分析了激励脉冲的频率、占空比因素对脉冲涡流检测系统的影响。对采集得到的数据进行分析,可以发现感应电压信号的面积差与检测距离有密切的关系,证明了采用脉冲涡流技术检测的可行性。     

基于运算放大器的小型电涡流传感器设计

为了使电涡流传感器提高灵敏度,减少功耗,适应狭小空间的特殊工作环境,提出了一种基于运算放大器的小型电涡流传感器电路,利用仿真软件对振荡电路的参数进行优化,设计了电涡流传感器.同时,选用高分辨力的测量单元瑞士TESA电感测微仪TT80对电涡流传感器进行静态标定,制作了电涡流传感器静态标定系统.仿真研究和实验结果表明,基于...