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《电子科技大学》 2010年
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基于互相关时延估计的L_(CR)波的切向应力检测系统的研究

孔朝志  
【摘要】: 测量材料或构件的应力分布不仅是分析材料性能和受力状况的基本手段,还可预测构件疲劳状况,检查热处理及表面处理效果,监控切削加工工艺,评价应力消除工艺的效果等。实验应力检测分析特别是超声波应力检测技术已成为工程界,尤其是机械、宇航、交通、国防和核工业等方面极为重要的课题。 本文首先根据超声波的传播特性,分析了L_(CR)波(Critically Refracted Longitudinal wave,L_(CR)波)有别于其他超声波的本质特点,即L_(CR)波是一种特殊的超声纵波,其沿浅表面传播,且对平行其传播方向的正应力最为敏感。然而,多种因素限制了L_(CR)波应力检测技术的发展与应用,比如,由于应力变化引起的L_(CR)波传播速度的变化量较小导致常规的方法无法准确测量,横波和纵波同时存在于接收波中导致难以有效提取L_(CR)波等。如何解决这些问题,提高应力检测的测量精度,成为了本文的研究重点。 本文介绍了一种L_(CR)波应力检测方法。该方法基于超声波的传播速度随应力状态改变而变化的声弹性原理和互相关时延估计的时间测量原理,通过高压尖脉冲激发超声换能器产生超声纵波测量L_(CR)波的传播声时。 根据基于脉冲波方式激发下的L_(CR)波应力检测的工作原理,构建了整个应力检测的实验系统。首先设计了超声换能器固定装置和高压尖脉冲信号的发生电路,然后开发了数据自动采集程序,结合示波器中的数据采集模块实现了对接收信号的采样和存储。接着使用的小波滤波器对采样信号进行数字信号处理,再通过基于互相关时延估计的高精度时间测量算法提取出了L_(CR)波信号并实现了对L_(CR)波信号传播声时的测量。 利用本文设计的实验系统,在实验室环境中进行了相关的试验,并对获得的实验数据进行了详细地分析。实验结果表明,本文介绍的基于互相关时延估计的L_(CR)波应力检测方法具有良好的可行性以及可操作性,L_(CR)波应力检测的灵敏度和精确度均有所提高。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TH823.2

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【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
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【同被引文献】
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6 唐娟;不同环境下的时延估计算法及其仿真研究[D];南京信息工程大学;2007年
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10 王言章;基于DSP便携式无线相关测漏仪的研制[D];吉林大学;2005年
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