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钢轨轨头内多元高斯声场模拟及其缺陷响应
  • ISSN号:1001-8360
  • 期刊名称:铁道学报
  • 时间:2014.1.1
  • 页码:76-80
  • 分类:O11[理学—数学;理学—基础数学]
  • 作者机构:中南大学交通运输工程学院,长沙410075
  • 相关基金:国家自然科学基金(61271356,51575541); 中国博士后科学基金(2014M562126); 中国铁路总公司科技研究开发计划(2014G002-A)资助
  • 相关项目:基于2D-SAFT的复杂型面构件超声检测方法研究
中文摘要:

有效检测材料的非线性系数β是非线性超声评价材料力学性能及早期疲劳损伤等的前提和关键,针对当前的有限幅值法仅适用于有限孔径探头近场测量的现状,本论文研究了一种不受检测距离影响的测量方法。为抑制实际检测过程中声能的损失和声场扩散对测量结果的影响,对基波和二次谐波检测值进行衍射和衰减修正,其中利用多元高斯声束精确计算二次谐波衍射系数,在此基础上计算非线性系数β以消除其与理想的平面波推导结果间的差异,提高不同距离下测量值的精度。针对水的非线性系数β进行了仿真分析和实验验证,结果均显示本文方法相比于传统有限幅值法具有明显的精度优势,且表明该方法测量材料的β不受检测距离的影响,为放宽非线性超声检测的应用条件提供了理论依据。

英文摘要:

It is significant to determine nonlinear parameter β using nonlinear ultrasonic test for the evaluation of material characteristics, such as mechanical properties and early fatigue damages. A measurement method of β independent of the measuring distance is proposed in order to improve the performance that the present finite amplitude method only works in the near-field region of finite-size transducers. Attenuation and diffraction corrections for measured fundamental and second harmonic wave displacements are taken into account to reduce the impact on sound energy losing and field spreading, in which a more accurate diffraction correction for second harmonic wave using multi-Gaussian beam is conducted. Determining nonlinear parameter β with considerations of diffraction and attenuation can reduce the difference between the measured value and theoretical one and improve the accuracy in different measuring distances. Determination of β in water is simulated in theory and verified with experiment, and the results both show the developed method has the advantage of high precision over other methods. It is also proved that the proposed method is independent of the measuring distance and provides the theoretical basis for application of nonlinear ultrasonic test in less strict conditions.

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期刊信息
  • 《铁道学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科协
  • 主办单位:中国铁道学会
  • 主编:王德
  • 地址:北京复兴路10号中国铁道学会
  • 邮编:100844
  • 邮箱:tdxb@vip.163.com
  • 电话:010-51848021 51873116
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-8360
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2104/U
  • 邮发代号:2-308
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊,百种中国杰出学术期刊,中国科协第一、二届优秀学术期刊,入选学位与研究生教育中文重要期刊目录,中文核心期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17030