欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2019109343349
申请人: 西南交通大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法,其步骤如下:

S1、沿轧制方向制作与待测工件相同材料的零应力的拉伸试样,在拉伸试样表面沿不同取向角x放置超声探头,进行超声波应力测试,得到不同取向角x所对应的零应力声时t0,通过对多组取向角x及其所对应的零应力声时t0进行拟合,得到取向角x与零应力声t0的关系曲线;记取向角x所对应的零应力声时记为t0(x);

所述取向角x为与扎制方向所呈角度,所述零应力声时t0为临界折射波在试样零应力状态下的传播时间;

S2、将步骤S1制备的零应力的拉伸试验夹持在拉伸机上,分别沿轧制方向和垂直于扎制方向放置超声探头,在零应力及不同应力加载状态下进行超声波应力测试,标定所述拉伸试样平行于轧制方向的名义声弹性系数K||和垂直于轧制方向的名义声弹性系数K⊥;

S3、在待测工件表面沿扎制方向,每隔Δβ取向角放置超声探头,进行超声波应力测试,得到 组待测工件取向角j·Δβ所对应的临界折射波传播时间t(j·Δβ),S4、记待测工件的表面应力张量的两互相垂直主应力分别为σ1、σ2,σ1与轧制方向所呈角度为θ,根据步骤S1-S2得到的取向角x与零应力声时t0的关系曲线、拉伸试样平行于轧制方向的名义声弹性系数K||、拉伸试样垂直于轧制方向的名义声弹性系数K⊥和步骤S3得到的组待测工件取向角j·Δβ所对应的临界折射纵波传播时间t(j·Δβ),代入以下关系式,得到 个非线性三元方程组:S5、求解步骤S4的非线性三元方程组,得到 个元素的解集

计算所述 个元素的解集中心点,得到待测工件表面的应力张

量[σ1 σ2 θ]。

2.根据权利要求1所述的一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法,其特征在于:在S1步骤中,在拉伸试样表面沿不同取向角x放置超声探头,进行超声波应力测试,得到不同取向角x所对应的零应力声时t0,通过对多组取向角x及其所对应的零应力声时t0进行拟合,得到取向角x与零应力声时t0的关系曲线的具体方法是:S11、在拉伸试样表面沿扎制方向,每隔△α取向角放置超声探头,进行超声波应力测试,超声波接收探头采集每个取向角x,x=i·Δα所对应的零应力状态测量波形wt0(x),S12、对所采集的每个取向角x所对应的零应力状态测量波形wt0(x)进行降噪处理,计算每个取向角x所对应的零应力声时t0(x),得到 组取向角x所对应的零应力声时t0(x);

S13、通过对 组取向角x及其所对应的零应力声时t0(x)进行插值拟合,得到取向角x与零应力声时t0的关系曲线。

3.根据权利要求2所述的一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法,其特征在于:在步骤S11中0°<Δα<15°。

4.根据权利要求1-3任一所述的一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法,其特征在于:在S3步骤中,6°≤Δβ<22.5°。

5.根据权利要求1所述的一种超声波测量轧制金属材料表面应力张量的方法,其特征在于:在S5步骤中,计算所述 个元素的解集中心点的步骤为:S51、确定用于计算中心点的有效元素 和有效元素数N,n=1,2,...,N;

第一次计算过程中,有效元素为步骤S4得到的 个元素的解集 有效

元素数 后续计算过程中,每剔除一个异常点,则参与计算中心点的有效元素就会减少一个;

S52、计算N个有效元素的中心点 公式如下:

S53、若N=2,则以步骤S52得到中心点为解集中心点;

若N≥3,则进行步骤S54-S57;

S54、计算解集中各有效元素到所述中心点的距离,公式如下:

distedn为解集中第n个元素 到中心点的距离,并取其中的最大值,记为distedmax(N);

S55、计算解集中所有有效元素到中心点距离的平均值 和标准差 并

计算distedmax(N)的偏离值

S56、若distedmax(N)的偏离值E(N)大于显著性水平经验值err(N),则进行步骤S57;若distedmax(N)的偏离值E(N)小于或等于显著性水平经验值err(N),则取步骤S52计算得到的中心点 为解集中心点;

S57、将偏离值E(N)大于显著性水平经验值err(N)的最大值distedmax(N)对应的元素视为异常点进行剔除,剩余的元素为有效元素;重复步骤S51-S56,直至得到解集中心点;

所述显著性水平经验值err(N)通过Crubbs检验临界值表确定。