2019年, 第41卷, 第8期　
刊出日期：2019-08-10

  

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  无损检测. 2019, 41(8): 0-0.

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科研成果与学术交流
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  碳纤维复合材料疲劳损伤的非线性超声评价方法

  李伟, 张璐莹, 黄远航, 张宏远, 蒋鹏

  无损检测. 2019, 41(8): 1-5. https://doi.org/10.11973/wsjc201908001

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  对T700型碳纤维复合材料进行不同应力比作用下的疲劳损伤试验，利用非线性超声检测技术对施加不同疲劳周次后的试件进行测量，以获取不同工况下复合材料疲劳损伤过程中的非线性系数。结果表明，疲劳试件在疲劳寿命的50%左右时，相对非线性系数对材料特性的影响程度比较大，可以作为材料疲劳损伤评价的特征参量之一。
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  氧化石墨烯混凝土的声发射检测

  李加鹏, 秦磊, 赵鹏, 范夕森

  无损检测. 2019, 41(8): 6-10,35. https://doi.org/10.11973/wsjc201908002

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  制备了不同氧化石墨烯掺量的6组边长为100 mm的C30立方体混凝土试块，通过单轴抗压声发射试验来研究不同掺量的氧化石墨烯对混凝土力学性能和声发射参数（幅值、振铃计数、频率）的影响规律。结果表明：随着氧化石墨烯掺量的增加，混凝土各个龄期的抗压强度依次增大，混凝土的破坏形态整体性较好，混凝土的声发射频率范围逐渐加宽，混凝土的优势频率越来越大，并可根据声发射振铃计数率将混凝土的破坏阶段划分为5个阶段。
应力无损测试技术专题
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  超声法测量管道应力主要影响因素的定量分析

  于文广, 李玉坤, 张梦娴, 李自力, 崔康娜, 董增瑞, 路太辉

  无损检测. 2019, 41(8): 11-15. https://doi.org/10.11973/wsjc201908003

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  超声法是无损检测在役油气管道受力状态的有效方法，能够准确测出管道危险点的应力值，对判断变形管段是否处于安全状态有重大的工程意义。超声法属于敏感性测试技术，其影响因素主要有温度和管道曲面。基于声弹性效应，理论上分析了温度对零应力试件下LCR波（临界折射纵波）飞行时间t₀的影响机理，并推导出修正公式；分析了管道曲面耦合状态对测量结果的影响，提出了根据管道曲率半径修正应力系数的方法。利用自主开发的超声应力测量装置，通过变温试验和管道打压试验来验证修正方法。结果显示：零应力试件下LCR波飞行时间与温度关系的理论推导公式和试验拟合公式有很好的一致性；超声法所测环向应力值修正后与应变法测量值在结果和分布规律上都一致。结果可为使用超声法高精度地测试管道应力提供有效的支撑。
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  双向残余应力的超声检测及其对比性研究

  徐丽霞, 李伟煜, 刘战捷, 朱小溪, 李大海, 周双锋, 杨耀东

  无损检测. 2019, 41(8): 16-19. https://doi.org/10.11973/wsjc201908004

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  针对航天器铝合金平面双向残余应力超声波检测进行验证性研究。分别在双向平板试件上采用应变片法，在对接焊焊接试件上采用X射线衍射法和电子散斑法进行对比性残余应力检测试验。结果表明，平板试验件上应变片法和超声法的测量结果的最大偏差小于4 MPa，近似相同。由于不同深度上，焊接试验件上残余应力不同，超声法、X射线法和电子散斑法得到的焊接残余应力的数值有所差距，但是其趋势基本相同，且都符合对接焊焊板上平行于焊缝方向的残余应力的分布趋势。
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  碳纤维材料残余应力的拉曼光谱试验

  冯炎青, 沈洋, 游泳

  无损检测. 2019, 41(8): 20-23. https://doi.org/10.11973/wsjc201908005

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  研究了碳纤维布，碳纤维布浸渍胶单层和碳纤维布浸渍胶双层的拉曼光谱，测试了碳纤维布加热处理下的拉曼光谱，分析了温度对碳纤维布内应力的影响，同时测试了单轴压应力条件下的碳纤维布拉曼光谱。结果显示：碳纤维的D峰和G峰对浸渍固化、温度、外应力存在响应，可以用于探究碳纤维界面以及内部存在的残余应力，表明拉曼光谱可用于碳纤维及其复合材料的检测，在工业无损检测领域具有发展潜力。
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  导体材料涡流热成像应力检测的仿真

  邓淑文, 杨随先

  无损检测. 2019, 41(8): 24-29. https://doi.org/10.11973/wsjc201908006

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  当导体表面或内部存在应力集中区域时，该区域的材料参数如电导率、热导率等会发生相应改变。电导率及热导率是涡流热成像（ECT）检测过程中感应加热与热传导阶段的重要影响因素。在获得电导率和热导率等参数对ECT检测结果影响规律的前提下，可以通过ECT检测导体材料的应力状态。在COMSOL MULTIPHYSICS多物理仿真平台上采用数值仿真分析的方法，研究了导体材料的电导率、热导率大小及应力层厚度对被测试件表面温度的影响规律，获得了应力值与温度变化的映射关系。结果表明：在一定范围内，导体应力值、应力层厚度与其表面温度均近似为线性关系。导体拉应力值及应力层厚度越大，应力层的温度越高；压应力值及应力层厚度越大，应力层的温度越低。仿真结果可为后续开展涡流热成像定量检测导体材料的应力提供理论参考。
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  陶瓷层孔隙对热障涂层TGO界面残余应力影响的有限元研究

  戴晨煜, 钟舜聪, 伏喜斌, 黄学斌

  无损检测. 2019, 41(8): 30-35. https://doi.org/10.11973/wsjc201908007

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  作为一种热障涂层不可避免的结构缺陷，孔隙的存在具有随机性，其分布位置会给TGO（热生长氧化层）界面残余应力带来巨大影响。为了更好地了解孔隙率对热障涂层TGO界面残余应力的影响，考虑单个孔隙对TGO界面残余应力的影响，通过改变孔隙与TGO界面的距离、孔隙位置及孔隙的尺寸，来分析TGO界面残余应力的变化情况。结果表明：当半径为5μm的圆形孔隙与TGO/TC界面距离为35μm时，孔隙几乎对TGO界面残余应力没有影响，孔隙离界面越近，对残余应力的大小及分布影响越大；距离一定时，孔隙尺寸越小对界面残余应力的影响越小。
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  地质灾害变形管段在线应力超声测量技术

  于文广, 李玉坤, 费凡, 王鸿膺, 王龙升, 牛海仲, 杨进川

  无损检测. 2019, 41(8): 36-40. https://doi.org/10.11973/wsjc201908008

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  当油气管道受到土体的推动作用产生不均匀变形时会存在安全隐患，需对管道进行在线安全裕度的评估。基于声弹性理论，研究了变形管道在线应力超声测量技术，自主研发了一套油气管道在线应力超声测量专用装置，并进行现场工程应用尝试。结果表明，该技术是测量变形管段在线应力的有效手段，可为定量评价管道安全裕度和修复质量提供可靠的数据。
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  磁测应力传感器的有限元仿真

  任旭虎, 赵蕊, 鹿秀萍

  无损检测. 2019, 41(8): 41-44. https://doi.org/10.11973/wsjc201908009

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  铁磁性材料构件在使用过程中，应力集中易导致构件失效乃至安全事故的发生，针对此问题，设计了一种U型探头磁测应力传感器，并通过COMSOL软件进行了有限元分析。该设计采用U型探头作为传感器与被测钢板形成闭合回路，将磁信号转化为电信号输出，利用COMSOL仿真软件建立传感器模型进行三维有限元分析，对主要影响参数进行仿真研究，根据仿真结果选出最优参数，以为硬件设计提供理论依据，并最终制作出了硬件实物。
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  螺栓应力的超声测量

  赵春华, 张志远, 肖嘉伟, 肖智生

  无损检测. 2019, 41(8): 45-47. https://doi.org/10.11973/wsjc201908010

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  采用超声波法测量了螺栓应力，理论推导得出超声波声时差与应力之间的线性关系。通过制动器螺栓的声时差-应力关系的标定试验，可得到同型号螺栓的材料系数。提出在线实时检测风电机组螺栓轴向应力的方法，通过远程上位机操作界面可实现人机对话，完成螺栓应力从检测到预警的整个过程。
试验研究
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  差分卫星定位技术在管道爬行器X射线检测中的应用

  尚宝刚, 沙艳, 徐传波, 尚佳雨, 刘广大, 王浩

  无损检测. 2019, 41(8): 48-52. https://doi.org/10.11973/wsjc201908011

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  介绍了差分卫星定位技术在管道爬行器X射线检测中的应用。从智能行车控制装置核心部件的结构功能分析入手，结合卫星定位原理，阐述了差分卫星定位技术在X射线管道爬行器上的具体应用过程。通过检测实例，对检测图像进行数据分析，结果表明：差分卫星定位技术在X射线管道爬行器检测的应用上具有自动化程度高，连续多点定位精度高，检测效率高等优点。
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  基于B扫描成像的油气对焊弯管缺陷的超声导波检测

  罗更生, 戴翔

  无损检测. 2019, 41(8): 53-57,66. https://doi.org/10.11973/wsjc201908012

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  为解决应用超声导波检出油气对焊弯管缺陷的难题，分析了弯头及环焊缝对L（0，2）模态、T（0，1）模态导波的传播影响，发现环焊缝会使导波产生反射，弯头及环焊缝会使导波产生衰减和模态转换，而导致油气对焊弯管缺陷难以检出；提出了基于B扫描成像的超声导波检测方法，通过B扫描图像辅助识别弯管缺陷信号；最后加工了2根带缺陷的油气对焊弯管，采用上述方法进行检测试验。试验结果表明，基于B扫描成像的超声导波检测方法能够有效检测并定位出弯头及过弯头后直管上的缺陷。
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  相控阵超声与数字射线检测技术在锅炉水冷壁焊缝检测中的应用对比

  唐飞阳亮, 王恒, 张立斌, 杨晶

  无损检测. 2019, 41(8): 58-61,72. https://doi.org/10.11973/wsjc201908013

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  相控阵超声和数字射线检测技术是近几年借助计算机成像技术发展起来的新型无损检测手段，能够弥补常规超声和射线胶片检测技术的不足，具有良好的应用前景。制作水冷壁焊缝模拟试样，应用相控阵超声与数字射线检测技术对预制缺陷进行检测，通过分析其技术特点来验证检测的可行性，为今后水冷壁焊缝无损检测工作提供新的思路。
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  储罐不均匀沉降底板腐蚀声发射特性模拟试验

  张璐莹, 李伟, 马云栋, 张志远, 蒋鹏

  无损检测. 2019, 41(8): 62-66. https://doi.org/10.11973/wsjc201908014

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  针对立式储罐不均匀沉降会造成储罐应力和底板腐蚀变化的问题，通过有限元模拟分析、沉降模拟试验以及声发射模拟腐蚀速率试验，研究了不均匀沉降条件下，储罐上的应力变化与腐蚀速率变化的规律以及声发射参数与腐蚀速率间的对应关系。结果表明：随着不均匀沉降面积的变化，储罐应力随之发生变化，底板的腐蚀速率也随之变化。同时，对应力和腐蚀速率的变化结果与声发射特征参量进行关联分析，得到了对腐蚀速率变化较为敏感的特征参量，为不均匀沉降下储罐的声发射检测提供了依据。
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  发电机弹性轴的超声波相控阵检测

  雷雨, 曾强, 王正鹏

  无损检测. 2019, 41(8): 67-69. https://doi.org/10.11973/wsjc201908015

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  由于工件安装的特殊性，需对直径很小、长度较长的弹性轴采用端部入射法进行超声波检测。常规超声波检测由于灵敏度低、侧壁干扰严重、分辨率低、端部盲区大等局限，检测效果通常较差。采用超声波相控阵技术，通过对聚焦深度及扫查角度的精确控制，获得了很好的检测效果。
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  不等厚对接焊接接头的TOFD检测

  张智伟, 郑建勇, 王文迪

  无损检测. 2019, 41(8): 70-72. https://doi.org/10.11973/wsjc201908016

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  针对不等厚对接焊接接头的坡口型式，结合NB/T 47013.10-2015标准附录A的要求制作吧对比试块并进行了对比试验。通过检测工艺覆盖的验证和射线检测试验的比对，证实了不等厚对接焊接接头TOFD检测的可靠性。