高温合金损伤超声非线性评估

本书针对航空发动机镍基高温合金材料，系统地开展了其多种服役损伤的超声非线性评估研究。全书共10章，主要涉及超声非线性理论、超声检测系统及方法，以及镍基高温合金静力加载塑性损伤、高温热暴露损伤、疲劳损伤、蠕变损伤、微裂纹、含随机分布微裂纹构件和疲劳裂纹扩展的超声非线性评估问题，同时揭示了镍基高温合金的多种服役损伤机理及相应的超声非线性响应机理。

目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 引言 1
1.2 镍基高温合金损伤 2
1.3 无损检测评估技术 6
1.4 超声非线性无损检测 9
1.5 本章小结 15
第2章 超声非线性理论 16
2.1 引言 16
2.2 经典声非线性理论 17
2.2.1 非线弹性超声波动方程及求解 17
2.2.2 超声非线性位错模型 21
2.2.3 超声非线性位错-析出相模型 28
2.3 接触声非线性理论 31
2.3.1 微裂纹的超声非线性表征机理 31
2.3.2 微裂纹弹性接触模型 32
2.3.3 微裂纹非线性弹簧模型 33
2.4 本章小结 34
第3章 超声检测系统及方法 36
3.1 引言 36
3.2 超声检测系统 37
3.2.1 RITEC 高能声学检测系统 37
3.2.2 检测波形 41
3.2.3 压电超声换能器和耦合剂 44
3.3 超声线性检测系统及方法 46
3.4 超声非线性检测系统及方法 49
3.5 本章小结 51
第4章 静力加载塑性损伤超声非线性评估 52
4.1 引言 52
4.2 静力加载塑性损伤及超声检测试验 53
4.3 静力加载塑性损伤超声检测结果分析 56
4.3.1 静力加载塑性损伤超声线性检测结果分析 56
4.3.2 静力加载塑性损伤超声非线性检测结果分析 57
4.4 静力加载塑性损伤微观组织结构演化和宏观力学性能变化 59
4.4.1 静力加载塑性损伤微观组织结构演化 60
4.4.2 静力加载塑性损伤宏观力学性能变化 63
4.5 镍基单晶合金常温塑性变形机理和超声非线性响应机理 64
4.5.1 镍基单晶合金常温塑性变形机理 64
4.5.2 静力加载塑性损伤引发超声非线性响应机理 67
4.6 本章小结 71
第5章 高温热暴露损伤超声非线性评估 73
5.1 引言 73
5.2 高温热暴露损伤及超声检测试验 74
5.3 高温热暴露损伤超声检测结果分析 76
5.3.1 高温热暴露损伤超声线性检测结果分析 76
5.3.2 高温热暴露损伤超声非线性检测结果分析 77
5.4 高温热暴露损伤微观组织结构演化和宏观力学性能退化表征 79
5.4.1 高温热暴露损伤材料微观组织结构演化 79
5.4.2 高温热暴露损伤材料宏观力学性能退化 83
5.5 高温热暴露损伤引发超声非线性响应机理 84
5.6 本章小结 89
第6章 疲劳损伤超声非线性评估 91
6.1 引言 91
6.2 疲劳损伤及超声检测试验 92
6.3 镍基高温合金低周疲劳损伤超声评估 95
6.3.1 低周疲劳加载下的循环变形行为和断口分析 95
6.3.2 低周疲劳损伤的超声线性和非线性检测结果及分析 97
6.4 镍基高温合金高周疲劳损伤超声评估 100
6.4.1 高周疲劳加载下的循环变形行为和断口分析 100
6.4.2 高周疲劳损伤的超声线性和非线性检测结果及分析 102
6.5 本章小结 104
第7章 蠕变损伤超声非线性评估 106
7.1 引言 106
7.2 高温蠕变损伤和超声检测试验 107
7.3 蠕变损伤超声检测结果分析 109
7.3.1 蠕变损伤超声线性检测结果分析 109
7.3.2 蠕变损伤超声非线性检测结果分析 111
7.4 蠕变损伤微观组织结构演化 111
7.4.1 ？ｙ/？ｙ′相微观组织结构演化 112
7.4.2 位错组织结构演化 115
7.5 镍基单晶合金蠕变行为和超声非线性响应机理 119
7.5.1 镍基单晶合金在980℃/360MPa下的蠕变行为 119
7.5.2 蠕变损伤引发超声非线性响应机理 120
7.6 本章小结 122
第8章 微裂纹超声非线性评估 124
8.1 引言 124
8.2 试验材料与含微裂纹试样制备 125
8.3 微裂纹超声非线性有限元模型建立 126
8.3.1 激励信号 126
8.3.2 网格划分 127
8.3.3 时间步长 127
8.3.4 边界条件 128
8.3.5 有限元模型的有效性 131
8.4 微裂纹超声非线性有限元仿真 132
8.5 微裂纹超声非线性试验结果 135
8.6 本章小结 137
第9章 含随机分布微裂纹构件超声非线性评估 138
9.1 引言 138
9.2 微裂纹角度对超声非线性响应的影响 139
9.3 微裂纹分布对超声非线性响应的影响 140
9.4 微裂纹密度对超声非线性响应的影响 144
9.5 本章小结 146
第10章 疲劳裂纹扩展的超声非线性评估 148
10.1 引言 148
10.2 疲劳裂纹扩展试验 149
10.2.1 试验材料及试样制备 149
10.2.2 试验过程及结果分析 149
10.3 疲劳裂纹扩展超声线性检测 151
10.3.1 疲劳裂纹扩展超声线性检测方法 151
10.3.2 疲劳裂纹扩展超声线性检测结果及分析 152
10.4 疲劳裂纹扩展超声非线性评估 153
10.4.1 疲劳裂纹扩展表面波超声非线性检测 153
10.4.2 疲劳裂纹扩展纵波超声非线性检测 159
10.5 本章小结 161
参考文献 163