[發(fā)明專利]一種超聲檢測(cè)結(jié)構(gòu)永存應(yīng)力的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810863440.8
• 申請(qǐng)日: 2018-08-01
• 公開（公告）號(hào): CN109084917B
• 公開（公告）日: 2020-05-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張勁泉;鄭康琳;王陶;樊平;王磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 交通運(yùn)輸部公路科學(xué)研究所
• 主分類號(hào): G01L1/25
• 分類號(hào): G01L1/25;G01L5/00;G01N29/04
• 代理公司: 北京冠和權(quán)律師事務(wù)所 11399
• 代理人: 朱健;張國香

1.一種超聲檢測(cè)結(jié)構(gòu)永存應(yīng)力的方法，用于檢測(cè)材料為各向同性材料的結(jié)構(gòu)受載后處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)應(yīng)力的大小，其特征在于，包括：

測(cè)量結(jié)構(gòu)受載后的第一波速v₁和第二波速v₂，所述第一波速v₁和第二波速v₂分別為傳播方向與應(yīng)力σ方向平行的縱向波速v₁₁₁和傳播方向與應(yīng)力σ方向垂直的縱向波速v₁₁₃，或，所述第一波速v₁和第二波速v₂分別為傳播方向與應(yīng)力σ方向垂直質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與應(yīng)力σ方向平行的橫波波速v₁₃₃和傳播方向及質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向均與應(yīng)力σ方向垂直的橫波波速v₁₃₂；

獲取與第一波速v₁和第二波速v₂相關(guān)的材料常數(shù)K；

根據(jù)所述第一波速v₁、第二波速v₂和與第一波速v₁和第二波速v₂相關(guān)的材料常數(shù)K得到結(jié)構(gòu)受載后處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)應(yīng)力的大小，具體為根據(jù)第一公式得到結(jié)構(gòu)受載后處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)應(yīng)力的大小；所述第一公式為：

其中，σ為結(jié)構(gòu)受載后處于單向應(yīng)力狀態(tài)時(shí)的應(yīng)力值；

所述與第一波速v₁和第二波速v₂相關(guān)的材料常數(shù)K，由以下方法得到：

制作長方體試件，試件的材料與所述結(jié)構(gòu)的材料相同；

在試件頂面和底面施加均布載荷，根據(jù)所述均布載荷和試件頂面/底面的面積得到試件所受到的應(yīng)力σ'；

測(cè)量試件受載后的第一波速v'₁和第二波速v'₂；

根據(jù)試件所受到的應(yīng)力σ'、試件受載后的第一波速v'₁和第二波速v'₂，通過第一公式得到與第一波速v₁和第二波速v₂相關(guān)的材料常數(shù)

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

當(dāng)?shù)谝徊ㄋ賤₁和第二波速v₂分別為傳播方向與應(yīng)力σ方向平行的縱向波速v₁₁₁和傳播方向與應(yīng)力σ方向垂直的縱向波速v₁₁₃時(shí)，與第一波速v₁和第二波速v₂相關(guān)的材料常數(shù)K為：

其中，λ和μ為材料的Lame常數(shù)，m屬于材料的Murnagham三階彈性常數(shù)，ρ₀表示結(jié)構(gòu)受載前材料的密度。

3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，

當(dāng)?shù)谝徊ㄋ賤₁和第二波速v₂分別為傳播方向與應(yīng)力σ方向垂直質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向與應(yīng)力σ方向平行的橫波波速v₁₃₃和傳播方向及質(zhì)點(diǎn)振動(dòng)方向均與應(yīng)力σ方向垂直的橫波波速v₁₃₂時(shí)，與第一波速v₁和第二波速v₂相關(guān)的材料常數(shù)K為：

其中，λ和μ為材料的Lame常數(shù)，n屬于材料的Murnagham三階彈性常數(shù)，ρ₀表示結(jié)構(gòu)受載前材料的密度。