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激光冲击强化技术在延缓激光束焊接AA6056铝合金表面疲劳裂纹中的应用
摘要： 本研究旨在探究激光冲击喷丸技术对已存在裂纹的激光束焊接AA6056-T6对接接头疲劳性能的改善程度。采用超声检测对疲劳试验过程中的裂纹扩展进行原位（无损）监测，由此制备出表面含约1.2毫米深疲劳裂纹的焊接试样。与未含裂纹的原始焊接状态试样相比，预制裂纹试样的疲劳极限降低了20%。通过对预制裂纹试样表面实施激光冲击喷丸处理，其疲劳寿命可恢复至原始焊接状态试样的水平。本研究表明：对于可通过无损检测发现的表面裂纹焊接接头，激光冲击喷丸是极具前景的疲劳寿命恢复技术。
关键词： 疲劳裂纹，铝合金，激光束焊接，超声裂纹尖端衍射，残余应力，激光冲击喷丸
更新于2025-09-23 15:19:57
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基于导波二次谐波的螺栓连接完整性监测
摘要： 本研究通过三维显式有限元模拟，从实验和数值两方面研究了螺栓松动引起的接触非线性所导致的二次谐波生成现象。特别指出，二次谐波生成的幅度通常随螺栓连接松动程度增加而增大，且数值模拟与实验结果具有良好的一致性。基于实验测量数据验证的有限元模型进一步用于研究重要实际工况——当松动螺栓因孔边疲劳裂纹而强度减弱时。数值案例研究表明，接触非线性特性及二次谐波生成随拧紧程度的变化规律，与含疲劳裂纹的情况存在显著差异。这种二次谐波生成行为的可识别差异可作为螺栓连接完整性的判据，从而为工程师提供早期预警以决定是否需要进一步安全检测。总体而言，本研究成果深化了对螺栓松动二次谐波生成的物理认知，有助于推动基于非线性导波的损伤检测技术发展。
关键词： 螺栓松动、螺栓连接、二次谐波产生、疲劳裂纹、接触非线性、扭矩损失、结构健康监测、导波
更新于2025-09-10 09:29:36
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材料在极高循环次数下的疲劳（实验技术、机制、建模与疲劳寿命评估）|| 利用同步辐射X射线衍射成像技术对双相不锈钢进行三维表征
摘要： X射线衍射衬度断层扫描（DCT）与相位衬度断层扫描、全息断层扫描等X射线相位成像技术的联合应用，实现了奥氏体-铁素体双相不锈钢三维晶粒与相微观结构的无损表征。相位衬度断层扫描通过突出材料内部折射率的不连续性，特别适用于疲劳裂纹和相界面的成像。通过在多个传播距离获取相位图像，可借助全息断层扫描实现折射率的两步相位反演与断层重建流程。结合适当的正则化与分割技术，该方法能灵敏区分双相钢中奥氏体与铁素体组成相间微小的电子密度差异。而X射线衍射衬度断层扫描则利用单晶体的X射线布拉格衍射信号，为各组成相（奥氏体与铁素体）生成三维晶粒取向图谱。融合两种成像模式的结果后，全息断层扫描获得的相界面高保真度数据可提升DCT生成的三维晶粒取向图谱的空间精度。我们将该微观结构表征方案与疲劳裂纹扩展的延时观测相结合——通过中断式疲劳试验中的重复相位衬度断层扫描检查，获取裂纹扩展历史与晶体学微观结构信息，从而对疲劳裂纹-微观结构相互作用进行定性分析，并为基于图像的晶体塑性有限元计算提供模型优化与基准测试的重要依据。
关键词： 纹理、疲劳裂纹、微观结构障碍、X射线衍射衬度断层扫描、残余应变、X射线取向成像、退火孪晶、X射线相位衬度断层扫描
更新于2025-09-10 09:29:36