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大型游乐设施检验检测 超声应力测试 1 范围 本文件规定了大型游乐设施梁类、螺栓类超声应力测试的方法。 本文件适用于游乐设施用钢梁、外径不小于10 mm的钢制螺栓的应力测试。索道用钢制梁、螺栓的 应力测试可参照执行，其他机械设备和钢结构用钢制梁、螺栓的应力测试也可参照执行 2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件， 仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本 文件。 GB/T 8408 大型游乐设施安全规范 GB/T 9445 无损检测 人员资格鉴定与认证 GB/T 12604.1 无损检测 术语 超声检测 GB/T 18852 无损检测 超声检验 测试接触探头声束特性的参考试样和方法 GB/T 20050 大型游乐设施检验检测 通用要求 GB/T 34370.1 游乐设施无损检测 第1部分：总则 3 术语和定义 GB/T 12604.1界定的术语和定义适用于本文件。 4 方法概要 测试原理 依据声弹性原理，超声波在受应力的材料中传播时，被测工件中声波传输方向上所受的应力会影响 超声波的传播速度，压缩应力加快超声波传播速度，拉伸应力减慢超声波传播速度。因此在试样标定后， 通过记录超声信号在工件中的传输时间的变化（即声时的变化）分析出超声传播方向上的应力大小。 根据所使用的超声波模式和探头布置方式不同，分为横纵波法和折射临界纵波法。 横纵波法 在螺栓长度/板厚/轴向长度未知的情况下，同时检测纵波和横波的声时，从而测量超声传播方向材 料应力的方法。 1 （a）超声横、纵波传播示意图 （b）超声横、纵波显示示意图 图1 横纵波法测试示意图 以螺栓为例，在有轴力的情况下，超声横波、纵波声时与加载的被测螺栓轴力存在一定关系。关系 如下式所示： σ= = K � −0�/ 0 …………………………………………….. (1) 0 0 式中： F——所受轴力值； T0 ——无应力状态下超声横波传播声时间； S T0 ——无应力状态下超声纵波传播声时间； L KLS ——纵横波声时比应力系数； T ——应力下的超声横波传播声时间； S ——应力下的超声纵波传播声时。 L S——螺栓截面积？ 临界折射纵波法 当一束超声纵波倾斜入射至两种不同材料界面时，一部分能量反射回介质Ⅰ，另一部分能量折射进 入介质Ⅱ。由于界面声阻抗差异，介质Ⅱ中将同时出现折射纵波和横波，相应的折射角与入射角的关系 符合Snell定律，即： sin0 = sin1 = sin ···································································· (2) 0 1 式中： θ——纵波在介质Ⅰ中的入射角； 0 θ——纵波在介质Ⅱ中的折射角； l θ——横波在介质Ⅱ中的折射角； s V ——横波在介质Ⅱ中的声速； s V —