在工程實(shí)踐中，常常需要盡早發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)初始裂紋的產(chǎn)生并記錄裂紋擴(kuò)展過(guò)程，根據(jù)被檢構(gòu)件材料及結(jié)構(gòu)形式的差異，目前已發(fā)展出了多種無(wú)損檢測(cè)方法。

　　不同的無(wú)損檢測(cè)方法由于其檢測(cè)原理和特性的不同，具有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)，但對(duì)于高強(qiáng)度合金材料低周疲勞試樣的在線(xiàn)無(wú)損檢測(cè)，因其裂紋擴(kuò)展壽命短、裂紋擴(kuò)展速率快等特點(diǎn)，常用無(wú)損檢測(cè)方法的可靠度和準(zhǔn)確度都無(wú)法達(dá)到滿(mǎn)意的效果。

　　目前常用的方法有：長(zhǎng)焦顯微鏡觀測(cè)法、銀涂層判別法、聲發(fā)射（AE）檢測(cè)法和應(yīng)變片檢測(cè)法等。

　　長(zhǎng)焦顯微鏡觀測(cè)法

　　長(zhǎng)焦顯微鏡觀測(cè)法是目視檢測(cè)的一種，即借助于長(zhǎng)度尺寸經(jīng)過(guò)標(biāo)定的具有固定視場(chǎng)的顯微鏡貼于試樣表面進(jìn)行觀察，當(dāng)試樣的危險(xiǎn)部位產(chǎn)生裂紋時(shí)，隨著加載裂紋尖端會(huì)產(chǎn)生開(kāi)閉動(dòng)作，通過(guò)長(zhǎng)焦顯微鏡的觀察即可發(fā)現(xiàn)裂紋的出現(xiàn)并記錄裂紋尺寸。

　　銀涂層判別法

　　銀涂層判別法利用韌度很低的銀粉涂于試樣表面形成多條銀粉線(xiàn)，在銀粉線(xiàn)的兩級(jí)分別接電極，并實(shí)時(shí)檢測(cè)電極的通斷。

　　試驗(yàn)初始，銀粉線(xiàn)的兩級(jí)應(yīng)一直保持接通狀態(tài)，試驗(yàn)中當(dāng)試樣產(chǎn)生裂紋并擴(kuò)展至銀粉線(xiàn)處時(shí)，韌度較低的銀粉線(xiàn)將隨裂紋的產(chǎn)生一同斷裂，檢測(cè)電極通斷即可實(shí)時(shí)檢測(cè)銀粉線(xiàn)斷裂的時(shí)間和對(duì)應(yīng)的循環(huán)數(shù)。如果事先對(duì)可能的起裂點(diǎn)至各條銀粉線(xiàn)外邊沿的尺寸進(jìn)行測(cè)量，則銀涂層還可記錄裂紋尺寸與循環(huán)數(shù)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。

　　一般情況下，試驗(yàn)件的材料都為導(dǎo)電的金屬材料，因此還需要在試樣與銀粉線(xiàn)之間涂抹一層絕緣且低韌度的材料。銀涂層判別法檢測(cè)過(guò)程如圖1所示。

　　圖1  銀涂層判別法檢測(cè)過(guò)程

　　AE檢測(cè)法

　　AE即當(dāng)物體或材料內(nèi)部迅速釋放能量而產(chǎn)生瞬態(tài)彈性波的一種物理現(xiàn)象，而AE信號(hào)則表示一個(gè)或多個(gè)AE事件經(jīng)傳感器接收并經(jīng)系統(tǒng)處理后以某種形式出現(xiàn)的電信號(hào)。通過(guò)檢測(cè)設(shè)備及檢測(cè)系統(tǒng)可以收集和鑒別收集到的電信號(hào)，從而能夠從中獲取需要的有價(jià)值的信息，為結(jié)構(gòu)或材料的缺陷判別提供支持。AE檢測(cè)如圖2所示。

　　圖2  AE檢測(cè)法檢測(cè)結(jié)果

　　應(yīng)變片檢測(cè)法

　　應(yīng)變片檢測(cè)法即在試樣危險(xiǎn)部位表面粘貼應(yīng)變片，試驗(yàn)時(shí)實(shí)時(shí)對(duì)比應(yīng)變片的應(yīng)變值與載荷循環(huán)的規(guī)律，可以發(fā)現(xiàn)試樣應(yīng)變片粘貼位置附近材料缺陷的產(chǎn)生時(shí)間，當(dāng)應(yīng)變值出現(xiàn)急劇變動(dòng)時(shí)可認(rèn)為試樣的裂紋已擴(kuò)展至應(yīng)變片附近，通過(guò)測(cè)量起裂點(diǎn)至應(yīng)變片最近應(yīng)變絲的距離可實(shí)現(xiàn)循環(huán)數(shù)與裂紋長(zhǎng)度的對(duì)應(yīng)。應(yīng)變片檢測(cè)結(jié)果如圖3所示。

　　圖3  應(yīng)變片法檢測(cè)結(jié)果

　　優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合
 

　　表：不同檢測(cè)方法優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)合

　　四種方法各有優(yōu)缺點(diǎn)，有時(shí)僅采用一種方法難以得到滿(mǎn)意的檢測(cè)結(jié)果，這時(shí)可以組合檢測(cè)，如應(yīng)變片檢測(cè)法檢測(cè)初始裂紋的產(chǎn)生，如裂紋長(zhǎng)度要求精度不高可采用長(zhǎng)焦顯微鏡觀測(cè)法測(cè)量裂紋長(zhǎng)度，測(cè)量精度要求較高則可采用銀涂層法進(jìn)行監(jiān)測(cè)。




 

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