科创中国
一种裂纹柔度法残余应力自动检测系统
成果类型：: 新技术
发布时间: 2023-08-17 16:18:34
科技成果产业化落地方案
方案提交机构：成果发布人| 赵鲲鹏 | 2023-08-17 16:18:34
为实现对航空整体结构件变形预测与分析，毛坯初始残余应力分布状态的精确测量是基础和前提。与盲孔法、X 射线衍射法相比，裂纹柔度法具有灵敏度高、精度好，操作简单、费用低等优势，特别适用于厚板的全厚度残余应力测试，然而该方法存在以下问题，制约了它在工程中的推广和应用。裂纹柔度法作为一种全新的全厚度残余应力检测手段，具有灵敏度高、精度好，操作简单、费用低等优势，特别适用于应力分布方向性、规律性较强的各向同性线弹性材料（如铝合金预拉伸板材等）的残余应力检测。但同时，该测试方法也存在测试时间较长，柔度函数有限元建模计算复杂、应力误差分析和应力计算过程繁琐等问题，严重限制了该方法的工程推广。为
对电火花线切割机床进行了深度地硬件改造和系统开发；基于 ABAQUS 软件的二次开发技术，开发了柔度函数有限元建模前、后处理模块；基于 Matlab 的 GUI 功能模块，制作了残余应力误差分析和计算软件；形成了一套面向金属板材全厚度残余应力检测的全流程标准化、自动化解决方案，目前已为国内航空、航天多个典型型号提供了全面的技术支持，为裂纹柔度法板材全厚度残余应力检测的工程推广扫清了技术障碍。
该成果主要用于各类铝合金、镁合金、钛合金等毛坯板材生产厂家，航空航天制造单位及相关科研院所，为结构件制造精度保驾护航。目前我中心已为中航工业成飞集团、清华大学、中铝研究院、武钢等机构提供了全面的技术支持，为其完成了多个批次、多种规格板材的初始残余应力检测。
山东大学技术转移中心成立于 2014 年 6 月，是挂靠我校科学技术研究院专业从事科技成果转移转化、促进产学研合作的内设管理服务机构，设置“科技合作部”、“成果转化部”和“合同管理部”。“科技合作部”负责各类横向科研合作、产学研合作平台和项目的策划、组织和管理；产学研对接与校地、校企科技合作的组织和实施；学校各地技术转移机构的建设；学校对外科技挂职人员的推荐和管理。“成果转化部”负责制定完善成果转化政策，各类科技成果转化项目的策划和组织实施，专利等知识产权的产业化组织和实施，成果的收集、发布和管理等。“合同管理部”负责制定完善科技开发与产学研合作政策；横向科技合同和成果转化合同的审核、项目过程管理；技术转移转化合同签订咨询服务等。
铝合金、镁合金、钛合金等是航空工业中最成熟、应用最广泛的结构材料，航空结构件加工后的变形是制约结构件制造精度与效率的瓶颈问题。如本装置在全国航空航天制造企业内全面推广应用，预计每年可产生 20 亿元以上直接经济效益，带动相关产值约 60亿元，每年可节约资金达 30 亿元以上。
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