液压挖掘机的挖掘力是反映挖掘机工作状态的一个重要参数。基于挖掘机工作装置的力学分析,建立了反应连杆机构截面应力与铲斗挖掘力之间关系的数学模型,并提出了一种新的挖掘力测量方法。通过有限元模拟分析,得到了连杆机构截面应力在不同挖掘力的仿真结果,与理论计算的误差约为8%。仿真结果验证了该测量方法的可行性。

根据临界折射纵波（LCR波）的产生原理及其应力检测原理，提出采用分段正弦信号来激发LCR波，并运用互相关时延估计实现应力检测。分段正弦信号激发LCR波，相对于脉冲信号激发，能在较低的电压幅值下获得足够的发射能量。同时，分段正弦信号激发产生的LCR波在介质中传播时，波形畸变小，便于实现高精度的数据处理。实验结果表明，该方法能有效的测量出试件的内部应力。

针对当前板类结构应力检测方法的不足，提出一种基于非线性声弹性效应检测应力的方法．该方法利用声弹性运动方程和Rayleigh—Lamb频率方程，绘制了4mmQ235钢板中SO、AO与SH0模态的频散曲线与波结构图，并对不同激励频率下上述模态的群速度相对变化率进行了理论计算与有限元模拟仿真．结果表明：sO模态的声弹性效应较A0模态与SH0模态更敏感，且声弹性效应最敏感的激励频率为频散较弱的90～150kHz；声弹性效应与所激励模态的波结构有关，沿应力方向面内位移越大声弹性效应越显著．

研究了表面波在金属材料表面的传播速度和表面应力之间的关系,简化了表面波二维平面应力的声弹性关系公式.设计了表面波应力测量的实验系统,对工程中常用的Q235钢表面波声弹性系数进行了标定,实现了一维表面应力的表面波无损检测,且实验精度满足工程检测需要.