超聲應(yīng)力儀

1 概述

        基于超聲波聲彈性理論的應(yīng)力測(cè)量方法是利 用了受應(yīng)力材料中聲雙折射現(xiàn)象的原理。被測(cè)對(duì)象中超聲波速與應(yīng)力之間的存在固有的關(guān)系，且這種關(guān)系在同一溫度下具有較好的線(xiàn)性度。超聲應(yīng)力儀正是將這種物理特性轉(zhuǎn)為現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的典型力學(xué)定量檢測(cè)產(chǎn)品。

圖1.1 超聲應(yīng)力儀系統(tǒng)組成原理

圖1.2 聲速變化表征應(yīng)力積聚

現(xiàn)行應(yīng)力檢測(cè)方法比較如下：

1）盲孔法

      適用于各向彈性材料。測(cè)量前需鉆孔貼應(yīng)變片，粘貼需滿(mǎn)足一定工藝要求，對(duì)構(gòu)件造成損傷且操作繁瑣，測(cè)量精度高。

 2）X射線(xiàn)法

     適用于彈性各向異性的同性晶態(tài)材料。無(wú)損、準(zhǔn)確、可靠，但只能測(cè)微米級(jí)厚度。操作需注意電離輻射，成本高，測(cè)量效率不高。

3）磁測(cè)法

    僅適用鐵磁材料。操作簡(jiǎn)單、測(cè)量快速、準(zhǔn)確度較低。

4）超聲法

    可使用各種非吸聲材料。測(cè)量高且無(wú)損，操作便捷安全，隨著現(xiàn)代硬件芯片發(fā)展，精度和分辨率得到了很大提升。

    超聲應(yīng)力儀的應(yīng)用非常廣泛，如圖1.3所示。典型的應(yīng)用領(lǐng)域包括：軌道交通、航天航空、船舶、焊縫檢測(cè)、汽車(chē)、橋梁、核工業(yè)等。另外，超聲應(yīng)力儀可以在很多經(jīng)典、傳統(tǒng)的應(yīng)力測(cè)量手法無(wú)法奏效的情況下仍能不負(fù)眾望，如：有機(jī)材料、鋼化玻璃、非金屬?gòu)?fù)合材料、陶瓷等材質(zhì)的應(yīng)力檢測(cè)，并且它不僅可以檢測(cè)表面應(yīng)力（如殘余應(yīng)力），還可以用于檢測(cè)內(nèi)部應(yīng)力（如螺栓預(yù)緊力）。

超聲應(yīng)力儀

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