کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5485342 1523192 2017 8 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Damage detection of fatigue cracks under nonlinear boundary condition using subharmonic resonance
ترجمه فارسی عنوان
تشخیص آسیب های ترک های خستگی تحت شرایط مرزی غیر خطی با استفاده از رزونانس زیر هارمونیک
کلمات کلیدی
ترجمه چکیده
در سال های اخیر، روش اولتراسونیک غیر خطی به طور گسترده ای برای شناسایی ترک خستگی، یکی از شایع ترین انواع آسیب است. با این حال، یکی از محدودیت های مرتبط با این روش این است که غیر خطی می تواند نه تنها توسط آسیب، بلکه همچنین با اثرات مختلف ذاتی مانند شرایط مرزی تولید شود. هدف از این مقاله نشان دادن کاربرد یک روش زیر فرکانس فراصوتی غیر خطی برای تشخیص ترکهای خستگی با شرایط مرزی غیر خطی است. ترک خستگی به صورت کیفی به عنوان دو فضای نازک الاستیسیته و اصطکاکی که در هنگام لرزش در تماس قرار می گیرند مدل می شود و جایی که تماس با قانون تماس هرتز پایه برقرار می شود. معادله دیفرانسیل معمولی غیر خطی کشیده شده از مدل توسعه یافته با استفاده از روش مقیاس چندگانه حل شد. آستانه تولید نسل متعارف مورد مطالعه قرار گرفت. مشخصه های مختلف آستانه بین شرایط مرزی غیر خطی و ترک خستگی یافت می شود که می تواند مورد استفاده قرار گیرد تا منبع منشاء ویژگی های زیرخانواری غیرخطی را تشخیص دهد. برای ارزیابی روش پیشنهادی، آزمایشات با استفاده از یک صفحه آلومینیوم با یک ترک خستگی انجام شد تا به صورت کمی محدوده رزونانس زیر هارمونیکی را تصدیق کند. برای تولید و دریافت سیگنال های موج اولتراسونیک، دو مبدل پیزوالکتریک با استفاده از سطوح باند استفاده شد. نتایج تجربی نشان داد که مولفه زیر هارمونیک سیگنال حساسیت می تواند برای تشخیص کرک خستگی استفاده شود و بیشتر آن را از شرایط مرزی غیر خطی ذاتی تشخیص دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه فیزیک و نجوم آکوستیک و فرا صوت
پیش نمایش مقاله
تشخیص آسیب های ترک های خستگی تحت شرایط مرزی غیر خطی با استفاده از رزونانس زیر هارمونیک
چکیده انگلیسی
In recent years, the nonlinear ultrasonic technique has been widely utilized for detecting fatigue crack, one of the most common forms of damage. However, one of limitations associated with this technique is that nonlinearities can be produced not only by damage but also by various intrinsic effects such as boundary conditions. The objective of this paper is to demonstrate the application of a nonlinear ultrasonic subharmonic method for detecting fatigue cracks with nonlinear boundary conditions. The fatigue crack was qualitatively modeled as two elastic, frictionless half spaces that enter into contact during vibration and where the contact obeys the basic Hertz contact law. The nonlinear ordinary differential equation drawn from the developed model was solved with the method of multiple scales. The threshold of subharmonic generation was studied. Different threshold behaviors between the nonlinear boundary condition and the fatigue crack were found that can be used to distinguish the source of nonlinear subharmonic features. To evaluate the proposed method, experiments using an aluminum plate with a fatigue crack were conducted to quantitatively verify the subharmonic resonance range. Two surface-bonded piezoelectric transducers were used to generate and receive ultrasonic wave signals. The experimental results demonstrated that the subharmonic component of the sensing signal could be used to detect the fatigue crack and further to distinguish it from inherent nonlinear boundary conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Ultrasonics - Volume 77, May 2017, Pages 152-159
نویسندگان
, , , ,