激光全息检测药柱包覆层力加载的有限元研究

摘要

激光全息无损检测技术是药柱包覆层粘接质量最有效的检测方法。激光全息检测是一种干涉计量技术，因其精度与激光波长同数量级，故检测灵敏度很高。对于叠层胶接结构，检测其脱胶缺陷的灵敏度取决于脱胶面积和深度比值，在近表面的脱胶缺陷面积，很小也能很好的检测出来；对于埋藏较深的脱胶缺陷，缺陷面积相当大才能检测出来。在全息检测中为提高检测灵敏度，选取合适的加载量和针对具体的检测实验评估其检测灵敏度，就显得特别重要和有意义。
　　本课题在大量的工程实验研究的基础上，建立包覆层真空加载数学模型以及利用ANSYS软件进行数字模拟，建立材料参数、缺陷大小及位置与加载量、变形量之间的关系，为提高激光全息检测灵敏度和可信度评估做一些有益的探索。
　　首先，利用激光全息检测实验优化实验参数，拍摄了一系列的图谱。对不同压强差，不同包覆层厚度，不同缺陷半径下的条纹特征都进行了记录。
　　然后，运用力学拉伸试验对包覆层进行测试，通过对12块相同小包覆片的拉伸检测，测出了包覆层材料的弹性模量和泊松比。
　　接着，利用ANSYS软件模拟了不同压强差，不同包覆层厚度，不同缺陷半径的物体变形情况，并用薄板理论进行了计算，证明模拟结果的正确性。
　　最后，将拍摄的全息图与仿真结果进行对比分析，找出全息图中提取的缺陷信息与物体变形量之间的联系。同时也运用ANSYS模拟了极限压差的情况，有利于指导全息实验中的力加载情况。

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第一章 绪论

1.1研究背景及意义

1.2激光全息检测的国内外发展现状

1.3本文主要研究内容

1.4本文结构安排及各章内容

第二章 激光全息检测

2.1激光全息检测技术

2.2激光全息检测实验及理论

2.3全息图中异常条纹的表现形式及实验参数

2.4实验分析包覆层真空加载情况

第三章 包覆层材料力学实验

3.1包覆层材料

3.2 拉伸实验测定材料参数

3.3实验结果分析

第四章 ANSYS建模与理论分析

4.1 ANSYS软件介绍

4.2 ANSYS建模

4.3 理论计算验证ANSYS结果

第五章 全息图谱与ANSYS结果分析

5.1全息缺陷特征与仿真图数据的分析

5.2 ANSYS分析极限压差

第六章 总结和展望

6.1本文总结及创新点

6.2进一步工作的展望

参考文献

致 谢

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