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本文基于核反应堆压力容器的延寿要求,讨论了超声特征值和材料的疲劳强度
的理论和实验关系,论证了用超声无损检测方法研究结构材料的疲劳强度的可行性。
本文通过在20#钢的疲劳过程中的超声回波信号的取得,成功地获得了20#钢的
疲劳强度和超声检测特征值相对应的变化关系,取得了很好的效果。实验表明:
1. 超声声速随疲劳过程有显著的变化,声速单调的降低对应于材料疲劳寿命的减
少,在所作的20#刚的疲劳实验中,横波声速的降幅达到4%,材料的弹性系
数,杨氏模量有相似的变化规律
2 超声衰减随疲劳过程连续显著的变化,在疲劳实验的开始阶段,衰减增大迅速,
然后增速放缓,在疲劳实验的后半段,衰减反而降低,整个过程中横波衰减系
数在8.54/m到12.2/m之间变化并且是连续可测的。
3 静拉应力作用下的非线性畸变效应随疲劳过程不断增强,二次谐波强度与基波
强度的比值由0.165连续地上升到0.218
以上结果表明超声声速,声衰减和静应力作用下的超声非线性畸变在评价材料
的疲劳寿命方面的显著作用,可把它作为一种超声检测新用途来提出。
此外,文中还讨论了反应堆压力容器的失效原理,应力分布等,讨论了本研究
的实用性前景。本研究可以在压力容器的延寿方面产生良好的经济效益和社会效益。