钢结构疲劳裂纹扩展声发射监测及预警参数的研究

发布时间：2025-05-01 09:16

　　随着现代工业的快速发展,以金属材料为主要材质的输电、通信铁塔每年都会增加1万多座。由于铁塔长期工作在自然环境下,经常受到自然灾害,如冰雪、飓风等影响,极易产生疲劳损伤,许多研究结果表明,钢结构的疲劳损伤是铁塔发生倒塌的主要原因之一。由于钢结构疲劳损伤是损伤累积的结果,所以以静态缺陷为主要检测对象的常规无损检测很难实现对钢结构疲劳损伤的监测。运用声发射技术能对钢材的疲劳裂纹扩展过程进行实时监测,且对损伤进行有效地判定。本课题研究了铁塔常用钢材-Q345B疲劳裂纹扩展过程中的声发射规律,主要工作和结论如下:(1)进行不同应力比(0.1、0.15、0.2)的疲劳裂纹扩展试验。通过对疲劳裂纹扩展速率的研究,不仅验证了本文试验结果的准确性,而且为疲劳裂纹扩展的声发射预警特性研究提供有效、可靠地力学依据。(2)疲劳裂纹扩展过程的声发射参数研究。结果表明,声发射累积计数的三个阶段分别与疲劳裂纹扩展的裂纹萌生阶段、稳定扩展阶段、失稳断裂阶段具有很强的对应关系,且累积计数值具有预警疲劳失稳断裂的特性。(3)基于声发射计数率对材料进入失稳断裂阶段不便识别的不足之处,根据累积计数值斜率变化在第二阶段和第三阶段...

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图2-1疲劳破坏断口

南昌航空大学硕士学位论文第2章材料疲劳声发射及相关断裂力学理论第二章材料疲劳声发射及相关断裂力学理论2.1疲劳裂纹扩展断裂力学的理论基础2.1.1疲劳裂纹扩展概述交变应力是指构件工作时出现随时间交替变化的应力；疲劳是指材料构件对交变应力抵抗力下降的现象；在交变应力下....

图2.2中II由线斜率

南昌航空大学硕士学位论文第2章材料疲劳声发射及相关断裂力学理论制参数，其决定着疲劳裂纹是否发生扩展。Ⅰ区对应着疲劳裂纹扩展的裂纹萌生阶段，当87da/dN10~10mm/c（c为载荷循环次数）时，裂纹接近门槛值，即thKK，随着交变载....

图2一4塑性变形过程

南昌航空大学硕士学位论文第2章材料疲劳声发射及相关断裂力学理论声发射源传播声电转换信号放大信号处理记录与显示解释与评定图2-3声发射检测基本原理从图2-3声发射技术基本原理图可以看出，AE技术作为一种对缺陷进行动态检测的新兴无损检测技术，涉及声的产生、信号....

图2-5声发射信号类型

南昌航空大学硕士学位论文第2章材料疲劳声发射及相关断裂力学理论等，根据各个参数的含义，提取出对疲劳损伤最为敏感的参数是本文研究的前提。这里首先对声发射信号的类型进行描述，然后介绍声发射不同参数的含义、特点和主要用途。2.3.1声发射信号类型目前人为地将声发射信号分为突发....

本文编号：4042029