无损检测在钢结构疲劳损伤检测中的应用分析论文_覃科

无损检测在钢结构疲劳损伤检测中的应用分析论文_覃科

上海同济检测技术有限公司南宁分公司 530000

摘要:现阶段,国内各项检测技术均得以进步发展,在钢结构的疲劳损伤实测当中,无损检测这项科学技术的应用优势被日益凸显出来,为钢结构的疲劳损伤实测工作提供有利的技术保障。对此,本文主要围绕着钢结构的疲劳损伤实测无损检测有效应用开展深入研究和探讨,望能够后期更好地借助无损检测方式手段落实钢结构疲劳损伤实测工作提供有价值的参考或者指导。

关键词:钢结构;应用;无损检测;疲劳损伤;

前言

现阶段,钢结构的疲劳问题备受社会各界关注,更多研究学者也纷纷加入到了测定钢结构的疲劳损伤实践研究当中,积极探索着最具精准度和有效性的检测技术。无损检测,它属于现阶段最具成熟度的一种检测技术,对于测定钢结构的疲劳损伤来说,无论是在精度、还是在效率方面,应用优势均相对突出。故而,深入研究钢结构的疲劳损伤实测无损检测有效应用,有着一定的现实意义和价值。

1、概述钢结构的疲劳损伤及无损检测

1.1 钢结构的疲劳损伤

1.1.1 原理

疲劳损伤,即为钢结构处于交变载荷的作用之下,受化学、物理、机械等各方面因素所致,它在微观结构、力学性能各方面所产生劣化情况。钢结构当中,钢梁焊接的连接位置银交变载荷的作用,极易有疲劳损伤情况出现,它的发生与发展历程即为位错、滑移、微观裂纹、裂纹扩展、断裂。依据损伤力学和断裂力学基本原理可了解到,裂缝从萌生到稳定,再从扩展到最后断裂整个过程,属于能量积累及快速释放权过程。能量释放主包含着弹性能、热能和表面能多种形式,弹性能则是通过应力波形式逐渐释放[1]。

1.1.2 钢结构的疲劳损伤裂纹具体位置范围

钢梁左侧部位和底板支撑的搭接位置角焊缝,其因应力集中、焊接缺陷、疲劳载荷等各方面因素所致有两条裂纹产生,其中一条处于钢梁的底板和底部支撑位置表面板的焊缝,而另外一条则是处于横梁左侧部分加强板底的焊缝位置,角焊缝的头部属于裂纹源,也就是钢结构的疲劳损伤裂纹具体位置范围。

1.1.3 开裂主要原因

因疲劳试验期间,机压力轴和钢结构处锚梁侧向的中面无法实现完全重合,且横梁两端和底部的支撑板连接焊缝承受着复合扭剪的应力、复合拉压的应力,故钢结构的横梁两侧焊接位置每次循环均会承受复合应力的作用。焊条金属和本提金属熔融区域会有金属原子错误现象出现,受外力作用,原子尺度滑移带回形成,最终微裂纹便会形成[2]。

1.2 无损检测

无损检测方式,即为采用各种物理手段开展各项检测工作,以不接触建筑物为基础,有效控制及减少对于建筑结构所产生破坏作用,采用材料内部的结构缺陷或者异常所引起磁、电、光、声、热等各种反应变化,通过化学或物理手段,用现代器材设备与技术,测定试件内部与表明性质、结构、状态,还有缺陷性质、类型、数量、分布、尺寸、位置、形状等变化情况。

2、无损检测应用优势阐述

2.1 高效率化优势

伴随国内信息化技术持续进步与发展,现代化检测技术能够实时化解读信息数据,防止传输信息期间多次分析信息,提升检测操作质量与效果,为检测操作稳定性提供保证。无损检测方式,可在较短时间段内实施多次检测,弥补传统的检测技术缺陷问题,保证高效化实施无损化检测,为检测质量与效果提供保证。

2.2 远距离测定优势

现阶段,信息化科学技术被广泛应用至各个行业与领域当中,并和检测技术完美融合,可实现远距离化检测。借助无损检测方式实施工程检测,能够及时接收到检测信息,有效调整终端设备与数据,借助计算机便可直观查看与掌握检测信息。

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2.3 无损化优势

借助无损检测方式,不会破坏到被检测物体及其周边建筑物,主要是因此项技术属于能量体的一种技术,自重十分有限,不会对检测物体及其周边建筑物产生冲击,能量可将钢结构穿透,在内部实施检测操作。应用无损检测方式期间,能够将检测操作精准度与效率提升,应用范围十分广泛。

3、无损检测具体应用

3.1 在渗透探测具体应用方面

无损检测方式当中渗透探测手段,即为选用染色材料、荧光材料,涂抹至被测物体表面,观察该涂抹物实际渗透情况,检测建材品质。如某建筑项目工程施工建设时,借助无损检测方式当中渗透探测手段,选用涂抹物质作为荧光液体,检测的结果表明了测定的液体渗透至钢结构处表层5-10cm,渗透均匀,局部过于浅或者过于深现象,表明该钢结构品质优良,且质地均匀。

3.2 在射线检测具体应用方面

无损检测方式当中射线检测手段,即为运用穿透物体的处理方法,检测分析建材,借助X影像综合评定建筑物自身实际测定情况。可以说,射线检测手段,有着一定全面性的特点。以某建筑项目工程需测定大面积的钢结构品质,便可选用射线检测手段来检测钢结构。针对局部较小面积区域,则可借助渗透定的探伤测定手段实施弥补检测。

3.3 在磁粉检测具体应用方面

借助无损检测方式当中磁粉检测手段检测钢结构,即为通过对结构的磁性特点实施检测,以勘测物体质量与结构。若被测位置自身有缺陷,则物体表面处磁粉积累量会有所变化,相反,则表明被测物质有良好品质。检测建筑项目工程时,测定技术员结合磁粉检测手段来检测钢结构,检测结果表明被测物体表面磁粉的堆积量等同,检测结果良好,可保证建材质量。

3.4 在金属磁的记忆检测具体应用方面

金属磁的记忆检测,属于无损检测的一种方式,应用原理即为:铁磁元件自带记忆功能,受地磁场与工作载荷作用,变形与应力均较为集中,而磁畴组织实际取向的不可逆区域发挥记忆功能后,磁致性的伸缩特性产生,导致重新取向,此不可逆磁性状态的变化,在去除了工作负载之后并不会消失掉。相比以往传统的无损检测方式,此种方式并无需要激励磁场外加,仅借助天然地磁场便可磁化工件,也无需预先处理部件表面,可在线测定工件表面,有着极高的灵敏度,此种测定方式可应用在钢结构内部铁磁构件的缺陷问题早期诊断及预防当中[3]。在一定程度上,金属磁的记忆这种无损检测方式,能够精准的将微缺陷测定出来,对潜在危险因素实施精准的预测分析;无需外部的磁场作用,借助已损坏构件所再带磁场和地球磁场所产生作用,泄漏磁场便会形成,此磁场梯度能够借助磁检测专用仪器,对于应力较为集中的区域内实施检测操作;由于此无损检测方式并不需要预先处理好部件表面,以至于省去较多实测步骤,工作效率相对较高。从当前国内外对于钢结构疲劳损伤金属磁的记忆无损检测实际研究情况中可了解到,虽漏磁信号和钢结构应力关系密切,但漏磁信号的定量分析当中关于应力水平的高低缺乏更多理论基础,处于复杂环境之下,漏磁信号变化无规律性,故处于多种因素影响之下,精准找到单一的可变性因素,预期借助漏磁信号构建漏磁信号应力大小判定数据基础模型方面仍需增加实践研究,但能够预测到的是这种无损检测方式,在钢结构的疲劳损伤裂纹具体发展模式、疲劳寿命的早期预估分析等方面,金属磁的记忆无损检测方式应用前景较为乐观,效果突出。

4、结语

从总体上来说,无损检测当中以渗透探测、射线检测、磁粉检测、金属磁的记忆检测这几种方式为主,不同检测方式均有着各自的应用特性及优势。可以说,对于测定钢结构的疲劳损伤来说,无损检测应用优势较为突出,为能够更好地落实钢结构的疲劳损伤无损检测实践工作,就需要广大检测技术工作者能够结合实际情况及需求,科学合理地选用无损检测方式,确保钢结构的疲劳损伤无损检测实践工作能够高效化落实。

参考文献:

[1]刘晓,屈益钢.钢结构无损检测中超声探伤的运用探讨[J].建筑与装饰,2019,20(008):163-165.

[2]汪文有,孔德连,许凤旌.钢结构疲劳损伤声发射监测[J].无损检测,2016,25(11):714-715.

[3]缪长青,梅明星,田洪金,等.声发射技术在金属结构疲劳损伤中的应用研究进展[J].水利与建筑工程学报,2017,30(04):279-280.

论文作者:覃科

论文发表刊物:《基层建设》2020年第2期

论文发表时间:2020/5/6

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