基于EBSD技术构建弹性各向异性粗晶材料超声仿真模型的研究

作     者：陈尧 罗忠兵 张东辉 周全 刘丽丽 杨会敏 林莉 CHEN Yao LUO Zhongbing ZHANG Donghui ZHOU Quan LIU Lili YANG Huimin LIN Li

作者机构：大连理工大学无损检测研究所大连116085 中国核工业二三建设有限公司北京101601 核工业工程研究设计有限公司北京101601 

出 版 物：《机械工程学报》 (Journal of Mechanical Engineering)

年 卷 期：2016年第52卷第18期

页      面：24-30页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080502[工学-材料学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0802[工学-机械工程] 0701[理学-数学] 0812[工学-计算机科学与技术（可授工学、理学学位）] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：十二五国防技术基础科研(Z022014T001) 北京市科委"重大科技成果转化落地培育"专项(Z141100003514007) 中央高校基本科研业务费专项资金(DUT14RC(3)135)资助项目 

主　　题：电子背散射衍射 超声检测 仿真 弹性各向异性 粗晶 

摘      要：针对弹性各向异性粗晶材料晶粒结构和取向定量描述困难,导致超声检测仿真结果与试验符合程度较差的问题,提出基于电子背散射衍射(Electron back-scatter diffraction,EBSD)技术确定晶粒形态及晶体取向的建模思路。利用EBSD技术实测得到了尺寸为96 mm×12 mm的离心铸造奥氏体不锈钢(Centrifugally cast austenitic stainless steel,CCASS)轴-径向截面的晶体取向图谱,选择15°取向相(差)角定义EBSD图谱的晶粒结构,并对晶体取向进行归一化处理。在此基础上借助Bond变换法赋以晶粒在对应晶体取向下的刚度矩阵,对模型中晶粒的弹性特征进行量化表征,建立CCASS超声检测模型。采用时域有限差分法进行数值计算,结果表明:利用该方法能够较好地重现CCASS超声检测特有的结构噪声和主频降低等现象,为揭示超声波在弹性各向异性粗晶结构中的散射机理提供了解决思路。