P91钢高温热损伤的非线性超声评价的有限元仿真

摘要：

为满足评价承压钢材高温蠕变损伤的需求,建立了一种利用有限元来计算钢材高温热损伤的非线性超声效应的方法.非线性现象是由于材料的微结构变化导致的波形畸变,即高频谐波的产生,其随着传播距离的增大而累积.据此建立了P91钢经过高温蠕变的理论模型和非线性超声的二维理论模型,对P91钢进行高温热损伤的模拟仿真,对超声换能器和超声波在损伤钢材试样中的传播进行了有限元仿真,分析了在经过高温蠕变损伤后的钢材试样中声场的分布情况,对回波信号进行频谱分析发现明显的二次谐波分量,研究了热处理温度和非线性系数的关系.理论和实验结果都表明:随着热处理温度的升高,非线性系数逐渐增大,承压钢材的蠕变损伤程度加深,因此可将非线性效应作为有效评价材料高温蠕变损伤的特征参数.

关键词：非线性超声、高温蠕变损伤、有限元仿真、P91钢

所属期刊栏目：27

分类号：TP391.9(计算技术、计算机技术)

资助基金：National Science Foundation 61171145;Shanghai Young Eastern Scholar QD2015030

在线出版日期：2015-10-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：1967-1975