摘要：机床关键零部件应力的存在会加剧其摩擦磨损,严重影响机床的加工精度和使用寿命,对结构表面应力的检测显得十分重要。文章探究了超声临界折射纵波的检测原理,分析各个因素对声时差反射系数的影响规律;根据被测件材料参数设计了楔形块的角度;设计加工了10个标准实验件,通过拉伸试验机和超声检测装置分别测得10个试件的声时差反射系数;分析声时差系数不同的原因,为基于超声波检测表面应力提供了理论与方法支持。

摘要：介绍了依据超声应力检测设计的简化仿真方法,基于COMSOL固体力学模块模拟了临界折射纵波的传播,并提出了一种新的仿真构型。通过对有限元模型的三种不同载荷施加方法:无应力时进行超声激励、有应力时进行超声激励、有应力时不进行超声激励,以获取三组数据,从而得到不同应力变化量下临界折射纵波传播的声时差。实验所得数据中,拟合直线的决定系数R^(2)=0.99914,表明模型的声时差与应力变化量非常接近线性关系,与理论一致,验证了实验构型的准确性。该方法能够大大降低计算量,从而提高效率。此外,该构型还可用于进一步探究超声应力检测影响因素、临界折射纵波的产生等方面研究,比如变化材料参数、厚度等条件,为检测工艺的制定提供指导。