金屬粘接界面沖擊疲勞作用下力學性能的非線性超聲評價.pdf

1、粘接作為一種重要的連接技術而被廣泛應用于眾多工業(yè)領域。與靠螺栓、鉚釘?shù)葌鹘y(tǒng)連接方法連接起來的結構相比，粘接結構具有重量輕、強度大等優(yōu)點，這非常符合現(xiàn)代國民經(jīng)濟發(fā)展的要求。而粘接結構的整體性很大程度上取決于粘接界面的力學性能，因此如何對粘接界面的力學性能作出準確評價成為科學界和工程界日益關注的焦點。
　　當金屬粘接界面受到?jīng)_擊荷載時，透過粘接界面的超聲波將會產(chǎn)生非線性現(xiàn)象，該現(xiàn)象可以通過超聲非線性系數(shù)來表征，即可以用非線性系數(shù)的變化

2、來評價金屬粘接界面的力學性能退化情況。
　　本文以AZ31鎂鋁合金粘接界面為研究對象，采用非線性超聲無損檢測方法，在不同工況的沖擊疲勞加載下，測試并分析了粘接界面力學性能退化與超聲非線性系數(shù)之間的關系，研究了利用非線性超聲對粘接界面沖擊疲勞損傷進行無損評價的可行性。
　　本文的研究結果表明:
　　1.對粘接試件上的某一指定區(qū)域進行沖擊疲勞作用下的非線性超聲測試，發(fā)現(xiàn)非線性系數(shù)隨著沖擊疲勞次數(shù)的增加而變大。而且，不論在何

3、種沖擊工況下，在沖擊疲勞初期非線性系數(shù)增長緩慢;在疲勞壽命的60％左右時，非線性系數(shù)急劇增大;在粘接試件完全破壞時，非線性系數(shù)達到最大。此外，根據(jù)相關理論模型，分析了粘接界面在沖擊作用下力學性能退化的機理。
　　2.開展了對粘接試件上多個區(qū)域在沖擊疲勞作用下非線性超聲評價的實驗研究，發(fā)現(xiàn)在不同的沖擊工況下，盡管沖擊疲勞壽命有著明顯的不同，但歸一化的非線性系數(shù)隨著沖擊疲勞壽命百分比的變化關系基本相同，即在沖擊疲勞初期非線性系數(shù)緩慢增