[发明专利]一种超声波平面楔块用于曲面工件的残余应力测量方法

摘要

一种将平面楔块用于曲面工件残余应力测量的方法，其步骤如下：S1、对零应力平面工件进行超声波应力测试，采集零应力平面工件的测量波形x(n)，然后标定平面工件的名义声弹性系数K_Pla；S2、将平面楔块用于对待测曲面工件的超声波应力测试，采集曲面工件的测量波形y(n)；S3、计算x(n)和y(n)的波形时延Δt_Det，计算待测曲面工件的残余应力σ_Cur：其中，L_Wor,Pla为临界折射纵波在平面工件中的实际传播距离；L_Wor,Cur为临界折射纵波在曲面工件中的实际传播距离；Δt_Geo为在采用平面楔块对平面工件和曲面工件进行超声波应力测试时，由于平面工件和曲面工件几何结构不同，超声波在楔块和耦合层中传播时间不同造成的声时差。该方法能简便快捷、低成本，精度高。

主权项

1.一种超声波平面楔块用于曲面工件的残余应力测量方法，其步骤如下：S1、制作与待测曲面工件相同材料的零应力平面工件，放置平面楔块、超声激发探头和超声接收探头进行超声波应力测试，超声接收探头采集零应力平面工件的测量波形x(n)，然后在零应力平面工件上施加不同的应力σ进行超声波应力测试，标定平面工件的名义声弹性系数K_Pla；S2、在待测曲面工件上放置平面楔块、超声激发探头和超声接收探头，涂抹足够的耦合剂充分填补平面楔块和曲面工件间的空隙，进行超声波应力测试，超声接收探头采集曲面工件的测量波形y(n)；判断测量波形y(n)中是否接收到临界折射纵波，若没有接收到临界折射纵波，则调整超声激发探头和超声接收探头的相关参数，重新测量保证超声接收探头接收到临界折射纵波；若接收到临界折射纵波，则进行下一步；S3、对x(n)、y(n)进行降噪处理，并计算两者的波形时延Δt_Det，并计算待测曲面工件的残余应力σ_Cur：其中，L_Wor,Pla为采用平面楔块对平面工件进行超声波应力测试时，临界折射纵波在平面工件中的实际传播距离；L_Wor,Cur为采用平面楔块对曲面工件进行超声波应力测试时，临界折射纵波在曲面工件中的实际传播距离；Δt_Geo为在采用平面楔块对平面工件和曲面工件进行超声波应力测试时，由于平面工件和曲面工件几何结构不同，超声波在平面楔块和耦合层中传播时间不同造成的声时差。