基于虛擬儀器的焊接殘余應(yīng)力測試系統(tǒng).pdf

1、焊接殘余應(yīng)力影響焊接結(jié)構(gòu)的承載能力和服役壽命。研究焊接工藝的過程中，焊縫區(qū)域殘余應(yīng)力的大小常常作為對焊接工藝進(jìn)行改進(jìn)的標(biāo)準(zhǔn)。研究焊接殘余應(yīng)力對焊接工藝研究工作具有十分重要的意義。虛擬儀器的發(fā)展及其在測試領(lǐng)域的應(yīng)用，突破了傳統(tǒng)儀器的概念，其功能和作用都發(fā)生了質(zhì)的變化，為深入的研究和改進(jìn)測試方法提供了技術(shù)支持。
　　目前，相對于焊接工藝和焊接數(shù)值模擬的飛速發(fā)展，對焊接殘余應(yīng)力測試方法研究則略顯不足，因此對焊接殘余應(yīng)力的分布規(guī)律的研究受

2、到一定程度的限制。基于LabVIEW2011軟件平臺，采用NI PXIe-4330數(shù)據(jù)采集卡與BE120-2CA-K型電阻應(yīng)變計(jì)作為數(shù)據(jù)采集硬件，搭建了一套殘余應(yīng)力測試系統(tǒng)。重點(diǎn)對小孔法殘余應(yīng)力測試方法進(jìn)行深入的研究，對其測試方法加以改進(jìn)。
　　殘余應(yīng)力測試系統(tǒng)分為硬件部分和軟件部分，硬件系統(tǒng)主要包括數(shù)據(jù)采集卡、電阻應(yīng)變計(jì)以及工控計(jì)算機(jī)，軟件以虛擬儀器圖形化編程語言，自行設(shè)計(jì)了一套應(yīng)用于焊接殘余應(yīng)力的實(shí)測軟件，軟件系統(tǒng)主要包括殘余

3、應(yīng)力測試模塊、釋放系數(shù)標(biāo)定模塊、信號回放模塊、以及數(shù)據(jù)文件操作模塊。該應(yīng)力測試系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)參數(shù)記錄、系數(shù)標(biāo)定實(shí)驗(yàn)、殘余應(yīng)力數(shù)據(jù)回顯等功能，優(yōu)化的測試系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)，有效增強(qiáng)了對殘余應(yīng)力測試誤差的控制能力。
　　對實(shí)驗(yàn)誤差的研究，其中貼片誤差在20％-24%，取值時間誤差在2%左右，彈性模量在焊縫中心殘余應(yīng)力測試中引入的誤差可達(dá)9.8%。通過對貼片環(huán)節(jié)進(jìn)行自然時效處理和測前檢測可有效解決貼片誤差問題。取值時間的確定可通過觀察殘余應(yīng)力

4、釋放曲線的變化來確定，減小其誤差。對焊接構(gòu)件彈性模量進(jìn)行實(shí)際測量，繪制彈性模量變化曲線，實(shí)測過程中彈性模量作為變量輸入，可降低彈性模量在焊接殘余應(yīng)力測試中引入的誤差。該系統(tǒng)對焊接殘余應(yīng)力測試更有針對性，提高了測試結(jié)果的準(zhǔn)確性。為進(jìn)一步研究焊接殘余應(yīng)力分布及制定焊接調(diào)控措施提供了技術(shù)支持。
　　對7A52鋁合金11mm厚的 VPPA-MIG復(fù)合焊構(gòu)件的焊接殘余應(yīng)力進(jìn)行測試，測試結(jié)果顯示應(yīng)力集中區(qū)較窄，在焊接過程中發(fā)生屈服強(qiáng)度σs變化