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电压功率放大器在尾波干涉的含缺陷焊缝损伤中的应用

作者:Aigtek 阅读数:0 发布时间:2024-03-29 09:47:27

  实验名称:基于尾波干涉的含缺陷焊缝损伤发展监测

  研究方向:

  焊接技术作为一种基本的工艺方法,已广泛应用于航空、土木等各个工业领域[1,2]。然而,受焊接材料、工艺以及结构形式等因素影响,在焊接结构的焊缝处存在着裂纹、未焊透等各种缺陷。其中,未焊透缺陷是一种常见的焊缝缺陷,它能减少焊缝有效承载面积并降低焊接接头的强度。在长期荷载条件下,缺陷处很容易产生应力集中,出现塑性变形,甚至成为裂纹源,最终导致焊接结构的失效。因此,对焊缝中的未焊透缺陷进行有效及时的检测以及实时的质量监测,排除一些潜在的危险源,提前预防损伤的进一步发展,对保证焊接结构的安全性和可靠性具有重要的工程与经济意义。

  实验内容:

  为了监测焊缝处缺陷损伤的发展,需要用压电陶瓷发射超声波,并在焊缝另一端进行接收。在焊缝结构循环加载下,缺陷会发生变化,进而改变超声波多重散射波的传播路径。本文应用超声波的尾波干涉理论对焊缝损伤进行监测,并利用波形伸缩法对尾波的变化做量化评估。根据平均伸缩系数指标的变化,可以实现对焊缝缺陷在循环加载下的发展进行监测,焊缝监测原理图如图所示。PZT1压电陶瓷发射超声波,PZT2压电陶瓷进行接收。在被接收前,超声波会在试件内部发生多重散射,形成干涉波。通过对干涉波中尾波部分的分析,可以得出焊缝处缺陷的损伤状况。

  测试系统:

  实验设备包括一台MTS疲劳加载机,一台配有示波器和任意波形发射器的集成机箱、高压功率放大器ATA-2021H)以及一台搭载LabVIEW数据采集软件的电脑

电压功率放大器在尾波干涉的含缺陷焊缝损伤中的应用

  结论:

  本文提出了一种基于压电传感器的尾波干涉方法,对不同循环荷载次数下由未焊透缺陷引起的微小损伤变化进行监测。首先通过循环加载实验的结果可得,随着循环次数的增加,在相同加载力的作用下,MTS轴向位移在逐渐增大,表明试件出现微小的塑性变形并且逐渐变大。然后对尾波干涉实验得到的时域接收信号进行分析,对比了每个试件不同循环次数下的整体波形、直达波波形以及尾波波形,结果表明相对于直达波,不同循环次数下的尾波信号之间具有明显的走时偏移;接下来,使用波形伸缩法进一步对不同尾波之间的走时偏移进行计算,得到了每个试件不同循环次数下的互相关系数,以及互相关系数最大值所对应的伸缩系数εmax,即尾波的相对波速变化值。根据3次重复实验结果,得到了每个试件在不同循环次数下的平均伸缩系数εmax绝对值的变化趋势,发现随着循环次数的增加,平均伸缩系数εmax绝对值,即尾波相对波速的变化值逐渐增大,总体上具有一致的变化规律。根据循环次数与平均伸缩系数εmax绝对值的对应关系,可以看出通过对尾波相对波速变化值的计算,可以很好地反映出试件不同时刻下由未焊透缺陷引起的微小变化,实现对试件的损伤程度的量化分析。

在不同伸缩系数下的平均值

  图:在不同伸缩系数下的平均值

  ATA-2021B功率放大器参数指标:

ATA-2021H功率放大器

  本文实验素材由西安安泰电子整理发布,西安安泰电子是专业从事功率放大器、高压放大器功率信号源前置微小信号放大器高精度电压源高精度电流源功率放大器模块等电子测量仪器研发、生产和销售的高科技企业,为用户提供具有竞争力的测试方案,Aigtek已经成为在业界拥有广泛产品线,且具有相当规模的仪器设备供应商,样机都支持免费试用。如想了解更多实验方案,请持续关注安泰电子官网www.aigtek.com或拨打029-88865020。

  

  本文实验案例参考自知网论文《基于尾波干涉的含缺陷焊缝损伤发展监测


 


原文链接:https://www.aigtek.com/news/1106.html