基于直流电位降的高铁车轴裂纹检测研究 被引量：5

1

作者 周素霞 卢俊霖 +2 位作者 吴毅 段粟宇 邵京 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第14期288-295,共8页

车轴是高铁车辆走行部重要的部件之一,其在服役过程中产生的裂纹会严重影响车辆运行的安全性。目前还未实现实时在线检测,现场检修时采用超声和磁粉方法存在检测效率低、操作复杂等问题。直流电位降(Direct current potential drop,DCPD... 车轴是高铁车辆走行部重要的部件之一,其在服役过程中产生的裂纹会严重影响车辆运行的安全性。目前还未实现实时在线检测,现场检修时采用超声和磁粉方法存在检测效率低、操作复杂等问题。直流电位降(Direct current potential drop,DCPD)检测方法可靠方便,能够克服上述问题。基于DCPD检测原理,建立裂纹检测数学模型,结合稳定直流电场的Laplace方程,运用ABAQUS建立带裂纹的全尺寸车轴三维有限元模型,对一系列带不同深度半椭圆裂纹的车轴进行仿真。分析裂纹区域电位降信号,研究全尺寸高铁车轴电位降与裂纹深度的关系,并绘制电位降随裂纹深度变化的校准曲线,讨论影响校准曲线的相关因素,发现裂纹面相对于轴线的偏转角度和探针的相对位置均会影响校准曲线选择。该研究结果为高铁车轴裂纹的实时检测提供了实现思路和方法。 展开更多

关键词 直流电位降 车轴裂纹 检测方法 校准曲线

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电位法测试导体表面裂纹深度研究 被引量：3

2

作者 王增勇 余波 +1 位作者 孙朝明 李建文 《无损检测》 北大核心 2007年第7期404-406,共3页

针对导体构件表面裂纹检测问题,采用三点弯曲法模拟多种自然裂纹试样。研究了钢、铝合金中表面裂纹的电位法测量精度,得出不同材料的裂纹扩展规律。结果表明,电位法对钢合金表面裂纹的测量精度约为0.1mm,但对铝合金的测量精度较差,这是... 针对导体构件表面裂纹检测问题,采用三点弯曲法模拟多种自然裂纹试样。研究了钢、铝合金中表面裂纹的电位法测量精度,得出不同材料的裂纹扩展规律。结果表明,电位法对钢合金表面裂纹的测量精度约为0.1mm,但对铝合金的测量精度较差,这是因为铝合金中的裂纹存在粘连现象,使测试结果较实际值偏小,但测量误差可控制在20%以内。 展开更多

关键词 电位法 测量精度 裂纹 三点弯曲法

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电厂冲击接地电阻与电位分布的测量分析

3

作者 王洪波 张脉松 《电力学报》 2009年第5期388-389,408,共3页

为了更有效地对接地网进行测量,引入了一种新方法。方法原理运用冲击电流注入电网作为测量电流,采用电位降法进行实际测量,能准确地测量冲击接地电阻和冲击电位分布,可有效地实现对大型接地网的测量。通过对电厂的现场实测,并对所得数... 为了更有效地对接地网进行测量,引入了一种新方法。方法原理运用冲击电流注入电网作为测量电流,采用电位降法进行实际测量,能准确地测量冲击接地电阻和冲击电位分布,可有效地实现对大型接地网的测量。通过对电厂的现场实测,并对所得数据分析,证明该方法具有实际工程意义。 展开更多

关键词 发电厂设备 冲击电流法 冲击接地电阻 电位降法

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地极布设对电位降法测量接地电阻值的影响

4

作者 黄嘉稳 吴彦武 +1 位作者 谢宝永 郑立新 《科技与创新》 2015年第23期108-109,共2页

根据电位降法的测量原理,分析了不同地极布设对接地电阻测量的影响,并提出了相应的措施,为接地电阻测量工作提供有用的建议。

关键词 地极布设 电位降法 接地电阻 接地装置

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基于直流电压降法的传热管疲劳裂纹扩展速率测量

5

作者 陈凯 杜东海 +5 位作者 张乐福 徐雪莲 石秀强 孟凡江 鲍一晨 刘晓强 《工程科学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1331-1337,共7页

介绍了基于直流电压降法测量蒸汽发生器传热管690合金轴向疲劳裂纹扩展速率的销加载拉伸方法.该方法与其他方法相比较,可以直接采用原始管状材料,在线连续测量管状试样在不同应力强度因子下的疲劳裂纹扩展.通过对标准紧凑拉伸试样的类... 介绍了基于直流电压降法测量蒸汽发生器传热管690合金轴向疲劳裂纹扩展速率的销加载拉伸方法.该方法与其他方法相比较,可以直接采用原始管状材料,在线连续测量管状试样在不同应力强度因子下的疲劳裂纹扩展.通过对标准紧凑拉伸试样的类比分析,建立传热管试样的销加载拉伸模型,并对该模型进行电学和力学有限元模拟分析,确定直流电压降数据采集方法.验证试验采用核电蒸汽发生器用690合金传热管,分别研究了室温和高温325℃空气中载荷和温度对材料疲劳裂纹扩展速率的影响,试验结果采用Paris-Erdogan公式进行拟合,吻合度较好.扫描电镜下观察端口形貌,疲劳裂纹的扩展为穿晶形式,在穿晶断口上观察到明显的疲劳辉纹和微塑性区. 展开更多

关键词 镍铬铁合金 薄壁管 裂纹扩展速率 电压降法

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直流电位法检测高温合金的疲劳裂纹扩展性能 被引量：13

6

作者 王亮 黄新跃 郭广平 《理化检验（物理分册）》 CAS 2011年第8期480-482,486,共4页

介绍了在高温下使用直流电位法测定疲劳裂纹长度的基本原理、试验方法及所需配置的仪器,并对有关影响因素进行了分析;并利用Johnson的分析型关系式,研究了一种适用于自动测定材料高温疲劳裂纹长度的直流电位法,该方法已成功应用于高温... 介绍了在高温下使用直流电位法测定疲劳裂纹长度的基本原理、试验方法及所需配置的仪器,并对有关影响因素进行了分析;并利用Johnson的分析型关系式,研究了一种适用于自动测定材料高温疲劳裂纹长度的直流电位法,该方法已成功应用于高温合金疲劳裂纹扩展试验,其测得的疲劳裂纹扩展速率da/dN-ΔK数据与长焦聚显微镜法测得的数据完全一致。 展开更多

关键词 直流电位法 高温合金 疲劳裂纹扩展性能

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Johnson公式用于测紧凑拉伸试样的裂纹扩展 被引量：6

7

作者 魏俊 Koled.,O 《实验力学》 CSCD 北大核心 1997年第1期23-28,共6页

本文介绍了测量裂纹扩展的直流电位法中的Ｊｏｈｎｓｏｎ公式。对两侧切槽紧凑拉伸试样的标定实验和经疲劳予制裂纹试样实测表明，直流电位法的精度对试样裂纹宽度比较敏感。疲劳裂纹试样经裂端钝化效应修正后。

关键词 断裂力学 裂纹扩展 直流电位法 切槽试样

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疲劳裂纹深度自动监测系统的研制与应用 被引量：4

8

作者 刘彤 杨荣根 +1 位作者 张晓慧 陶冶 《机械强度》 CAS CSCD 北大核心 2004年第z1期288-290,共3页

基于智能化处理器技术研制的裂纹深度自动测量系统 ,可与不同疲劳试验机配套 ,实现疲劳断裂试验中裂纹扩展深度的自动跟踪监测、试验数据分析及曲线生成 ,裂纹扩展速率 (da dN)试验的自动化 ;通用于三点弯曲和CT(com pacttension)试样... 基于智能化处理器技术研制的裂纹深度自动测量系统 ,可与不同疲劳试验机配套 ,实现疲劳断裂试验中裂纹扩展深度的自动跟踪监测、试验数据分析及曲线生成 ,裂纹扩展速率 (da dN)试验的自动化 ;通用于三点弯曲和CT(com pacttension)试样。使用方便 ,测量数值精确可靠。 展开更多

关键词 裂纹深度 交流电位法 信号标定

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基于直流电位降法的缺陷区域多探针检测

9

作者 薛河 宁硕 +4 位作者 张雨彪 张顺 杨超 武军 王欣玥 《电子测量与仪器学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期42-49,共8页

油气管道在服役过程中由于制造过程、环境复杂等因素容易产生缺陷,造成管道破裂等事故,因此对管道的无损检测具有重要意义。通过直流电位降法研究裂纹缺陷对电位场的影响规律,建立了多探针缺陷检测方法。首先采用有限元法对含有缺陷的... 油气管道在服役过程中由于制造过程、环境复杂等因素容易产生缺陷,造成管道破裂等事故,因此对管道的无损检测具有重要意义。通过直流电位降法研究裂纹缺陷对电位场的影响规律,建立了多探针缺陷检测方法。首先采用有限元法对含有缺陷的平板试样进行电位分析,缺陷区域的电位差明显高于无缺陷区域,通过多探针的检测范围对试样区域进行划分后,提出了多探针缺陷区域检测方法。检测到区域存在缺陷后,对缺陷影响因子k进行计算,无缺陷区域k值基本在0.8~1.2之间,而缺陷周围的k值都超过了2,根据k值的分布可以得到缺陷的大致位置和尺寸。并搭建了多探针检测试验平台进行试验,结果表明,缺陷附近的电势差显著高于其他区域,与有限元结果相符。缺陷区域电势差明显高于其他区域,无缺陷区域k值在0.75~1.2之间,缺陷区域k值基本大于1.5。通过k值分布对缺陷位置和尺寸进行分析,与实际尺寸相差在3~5 mm左右。 展开更多

关键词 直流电位降法 缺陷检测 多探针 有限元

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基于直流电位降法的裂纹监测仪器系统设计 被引量：4

10

作者 薛河 苟思育 +2 位作者 倪陈强 张亮 赵有俊 《传感器与微系统》 CSCD 2020年第11期85-88,共4页

在模拟核电高温环境的高压釜中实时监测裂纹扩展速率的手段相对较少,设计了一种基于直流电位降(DCPD)法的裂纹监测系统,旨在实时、准确、平稳地监测裂纹生长情况。以STM32系列为主控制器,结合微弱信号放大与抗干扰技术,将裂纹增长的模... 在模拟核电高温环境的高压釜中实时监测裂纹扩展速率的手段相对较少,设计了一种基于直流电位降(DCPD)法的裂纹监测系统,旨在实时、准确、平稳地监测裂纹生长情况。以STM32系列为主控制器,结合微弱信号放大与抗干扰技术,将裂纹增长的模拟信号转换为电压信号并在Lab Windows/CVI软件界面上显示。该系统已应用于裂纹监测仪器,并在高压釜环境中进行了裂纹监测实验,结果表明所设计的实时监测系统具有较高的精度和可靠性。 展开更多

关键词 核电 裂纹扩展 实时监测 直流电位降法 微弱信号处理

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缺口裂纹起裂和扩展检测的直流电位法 被引量：3

11

作者 王威强 李培宁 琚定一 《实验力学》 CSCD 北大核心 1992年第1期51-59,共9页

本文从解析法、有限元分析和试验三方面探讨了直流电位法用于缺口问题的有效性。当缺口宽度与试样宽度之比较小时(如小于0.05),根据电位的改变量,解析法才能给出缺口裂纹扩展满意的推算.分析和试验说明,利用电位的改变反推缺口裂纹的扩... 本文从解析法、有限元分析和试验三方面探讨了直流电位法用于缺口问题的有效性。当缺口宽度与试样宽度之比较小时(如小于0.05),根据电位的改变量,解析法才能给出缺口裂纹扩展满意的推算.分析和试验说明,利用电位的改变反推缺口裂纹的扩展时,必须引入由于变形引起的缺口宽度变化对电位影响的修正. 展开更多

关键词 缺口 起裂 裂纹扩展 直流电位法

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热处理对铸态镍铝青铜疲劳裂纹扩展速率的影响 被引量：3

12

作者 胡梦 徐小严 张乐福 《机械工程材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第10期79-84,共6页

对铸态镍铝青铜(NAB)进行了920℃正火和675℃退火热处理,研究了不同状态NAB的显微组织和拉伸性能;采用直流电压降(DCPD)法测试了其疲劳裂纹扩展速率,观察了裂纹扩展路径及疲劳断口形貌。结果表明:退火态与铸态试样的显微组织均由基体α... 对铸态镍铝青铜(NAB)进行了920℃正火和675℃退火热处理,研究了不同状态NAB的显微组织和拉伸性能;采用直流电压降(DCPD)法测试了其疲劳裂纹扩展速率,观察了裂纹扩展路径及疲劳断口形貌。结果表明:退火态与铸态试样的显微组织均由基体α相、残余β相以及三种Ni-Fe-Al金属间化合物相(κⅡ,κⅢ,κⅣ)组成,而正火态试样组织则由较多的残余β相以及均匀分布的κⅣ相组成,其强度更高但塑性明显降低;铸态试样的疲劳裂纹扩展速率最快,正火态试样的最慢;铸态和退火态试样中的疲劳裂纹在κ相相界处扩展,断裂方式主要为脆性解理断裂,而正火态试样的疲劳裂纹主要穿过α相扩展,断口出现了疲劳辉纹,且其疲劳裂纹扩展路径最为曲折。 展开更多

关键词 镍铝青铜 疲劳裂纹扩展速率 热处理 直流电压降法

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泡沫金属直流电位法检测技术 被引量：2

13

作者 张静 解社娟 陈振茂 《无损检测》 2010年第8期612-615,共4页

为验证直流电位法检测泡沫金属缺陷孔洞及大小的有效性,对实物泡沫金属进行了直流电位法无损检测试验。设计制作了具有不同大小缺陷的五个试件,对各试件进行了恒流加载和表面电位分布测量,并对所测结果进行了相应的差分及滤波处理,以提... 为验证直流电位法检测泡沫金属缺陷孔洞及大小的有效性,对实物泡沫金属进行了直流电位法无损检测试验。设计制作了具有不同大小缺陷的五个试件,对各试件进行了恒流加载和表面电位分布测量,并对所测结果进行了相应的差分及滤波处理,以提高信噪比。同时,为确定有效的试验条件,运用有限元分析程序对电位检测信号进行了数值模拟。试验和数值结果表明,对泡沫金属可以利用直流电位方法检出缺陷,且缺陷大小和检测电位信号的大小有一定对应关系。这为泡沫金属缺陷的定量无损检测打下了基础。 展开更多

关键词 泡沫金属 直流电位法 有限元法

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基于DCPD的CT试样裂纹扩展数值模拟标定方法

14

作者 薛河 王双 +2 位作者 赵有俊 苟思育 倪陈强 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第1期36-42,共7页

为保证核电结构裂纹扩展监测结果的准确性,建立有效的标定方法至关重要。该文根据直流电位降(DCPD)法的原理和有限元分析软件建立电位场模型,直观、定量地获得电位场变化数据,分析紧凑拉伸(CT)试样在不同裂纹长度下的电位降,并从监测环... 为保证核电结构裂纹扩展监测结果的准确性,建立有效的标定方法至关重要。该文根据直流电位降(DCPD)法的原理和有限元分析软件建立电位场模型,直观、定量地获得电位场变化数据,分析紧凑拉伸(CT)试样在不同裂纹长度下的电位降,并从监测环节考虑多种因素对标定曲线的影响,最后结合裂纹监测平台进行实验验证。结果表明,裂纹主电位接线点的位置、不同材料和几何尺寸对标定曲线产生微伏级的影响,仿真与实验数据分析结果的最大误差为4.9%。该标定曲线具有一定的可行性,可为后续动态裂纹扩展监测实验及验证工作提供参考。 展开更多

关键词 直流电位降法 有限元法 主电位接线点 几何尺寸 标定曲线

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弧形双悬臂梁试样裂纹扩展电测接线点布局研究 被引量：1

15

作者 倪陈强 薛河 +2 位作者 赵凌燕 崔英浩 王帅 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2019年第2期309-316,共8页

直流电位降法是应用于高温高压水环境下裂纹扩展监测试验的主要方法,弧形双悬臂梁试样是一种应力腐蚀裂纹扩展试验的常用试样。为了寻求被测试样的最优接线点布局方案以提高测试精度和稳定性,论文利用有限元软件建立了弧形双悬臂梁试样... 直流电位降法是应用于高温高压水环境下裂纹扩展监测试验的主要方法,弧形双悬臂梁试样是一种应力腐蚀裂纹扩展试验的常用试样。为了寻求被测试样的最优接线点布局方案以提高测试精度和稳定性,论文利用有限元软件建立了弧形双悬臂梁试样三维有限元模型,模拟了多组可选的接线点布局方案,求解得到了试样三维电位场分布及其随裂纹变化的规律,并根据计算结果从信号灵敏度、信号幅度和测点位置误差敏感度3方面对试样电流加载点位置和电位差测量点位置的优化选取进行了分析。研究结果表明,不同位置电位差测点下的灵敏度相对大小关系与电流输入位置无关,电位差测点选在试样缺口侧时可获得较高的信号灵敏度;电位差测点与电流加载点的距离是信号幅度大小和测点位置敏感度的主要影响因素,较大的距离会导致信号幅度降低,而较小的距离会导致很高的测点位置误差敏感度。提出的寻优依据和分析方法也可应用于其他类型试样,为进一步研究其他测试精度的影响因素奠定了基础。 展开更多

关键词 机械工程 裂纹扩展监测 有限元分析 直流电位降法 弧形双悬臂梁试样

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介质电导率对直流电压降法测试腐蚀疲劳裂纹长度准确性的影响

16

作者 胡梦 李志军 张乐福 《理化检验（物理分册）》 CAS 2016年第4期221-226,230,共7页

研究了高含量NaCl水溶液环境对直流电压降(DCPD)法测试腐蚀疲劳裂纹长度准确性的影响。结果表明:在同一裂纹长度下,随着溶液中NaCl含量的增加,DCPD法测得的电压降出现少量下降;不同NaCl含量溶液中拾取的DCPD信号变化均在±0.2%以内... 研究了高含量NaCl水溶液环境对直流电压降(DCPD)法测试腐蚀疲劳裂纹长度准确性的影响。结果表明:在同一裂纹长度下,随着溶液中NaCl含量的增加,DCPD法测得的电压降出现少量下降;不同NaCl含量溶液中拾取的DCPD信号变化均在±0.2%以内;溶质含量增加使得测得的裂纹长度与实际裂纹长度之间的差异增大,但是均在允许误差范围以内;与纯水相比,质量分数为0.5%的NaCl溶液加速了哈氏C-276合金的疲劳裂纹扩展速率约1.5倍,继续提高溶质含量对于促进疲劳裂纹扩展的效果不再显著。 展开更多

关键词 直流电压降法 疲劳裂纹长度 介质电导率 溶质含量

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镍基高温合金紧凑拉伸试样侧槽优选研究及试验

17

作者 张冬阁 胡绪腾 +3 位作者 倪卓慧 叶文明 贾旭 宋迎东 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期2325-2333,共9页

为了获得平直的紧凑拉伸(Compact Tension,CT)试件裂纹扩展前缘,对带侧槽CT试样的侧槽进行参数化表征,采用有限元方法研究侧槽对裂纹尖端应力强度因子的影响规律,对CT试样的侧槽进行优选。获得了使CT试样裂纹尖端应力强度因子沿厚度方... 为了获得平直的紧凑拉伸(Compact Tension,CT)试件裂纹扩展前缘,对带侧槽CT试样的侧槽进行参数化表征,采用有限元方法研究侧槽对裂纹尖端应力强度因子的影响规律,对CT试样的侧槽进行优选。获得了使CT试样裂纹尖端应力强度因子沿厚度方向方差小于0.1(MPa·m1/2)^2的侧槽形状。与标准CT试件裂纹扩展试验对比,结果表明,优选的带侧槽CT试件沿厚度方向裂纹扩展更为均匀,方差为标准CT试件的30%。为了研究电位法经验公式计算带侧槽CT试样裂纹长度的适用性,进行了对比分析。结果表明,对于带侧槽CT试件,利用非线性公式计算的裂纹长度与试验结果误差最小,不超过0.7%。优选侧槽CT试样裂纹扩展更平直;电位法测量带侧槽CT试件裂纹长度,非线性公式计算裂纹长度的误差更小。 展开更多

关键词 紧凑拉伸试样 侧槽 应力强度因子 裂纹扩展 直流电位法 镍基高温合金

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用直流电压降法研究高温下GH3230合金的疲劳裂纹扩展行为

18

作者 宋世杰 袁柯 +2 位作者 梁振宇 叶序彬 李钊 《理化检验（物理分册）》 CAS 2022年第4期23-26,共4页

采用直流电压降法对GH3230合金进行了高温下的疲劳裂纹扩展试验,分析了温度及应力强度因子对GH3230合金疲劳裂纹扩展速率的影响,并利用扫描电子显微镜对断口进行分析。结果表明:在相同的应力强度因子下,随着温度的升高,合金的裂纹扩展... 采用直流电压降法对GH3230合金进行了高温下的疲劳裂纹扩展试验,分析了温度及应力强度因子对GH3230合金疲劳裂纹扩展速率的影响,并利用扫描电子显微镜对断口进行分析。结果表明:在相同的应力强度因子下,随着温度的升高,合金的裂纹扩展速率增大;温度从750℃升高到850℃时,裂纹扩展速率明显增大,从850℃升高到950℃时,小应力强度因子下的裂纹扩展速率相差不大,随着应力强度因子的增大和温度的升高,裂纹扩展速率的差距增大;观察断口表面可知,在裂纹扩展区和瞬断区,断口表面呈现典型的疲劳辉纹和韧窝特征,随着温度的升高,断口表面的氧化物颗粒增多,裂纹扩展区的疲劳辉纹不明显。 展开更多

关键词 直流电压降法 GH3230合金 疲劳裂纹扩展行为

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