声发射技术在带人工裂縫模拟压力容器上的初步应用

一、前言当物体受外力(或内部残余应力)作用,缺陷处因应力集中而变形、开裂或破坏时,其储蓄能量的一部分,以声波(或应力波)的形式释放出来,这种现象称为声发射。用电子学的方法捕捉发射出来的声波加以处理,以探测缺陷发生、发展的规律,或寻找缺陷位置的技     

声发射技术及其在压力容器检测中的应用

声发射技术是一种新的材料评价方法。所谓声发射,就是贮存在构件内部的能量释放时所产生的弹性应力波。换句话说,当物体受外力或内应力作用时,缺陷处因应力集中而产生塑性形变,其贮存能量的一部分以应力波的形式释放出来,这种现象就叫做声发射。利用电子技术接收发射出来的应力波并加以处理,以评价缺陷发生、发展的规律和寻找缺陷位置的技术,称为声发射技术。 声发射技术和以往评价材料的方法如超声、磁粉、涡流、射线、渗透等有着本质的差别:在以往的方法中,承载构件或材料所存在的裂纹、缺陷,是在静态下被发现的;而在声发射检测技术中,裂纹、缺陷则处于动态下,它“主动地”参与检测,即在压力的作用下缺陷本身发出信号──应力波。检验者根据缺陷发射应力波的特点和诱发应力波的外界条件,不仅可以了解缺陷的目前状态,还可了解缺陷的形成历史和它在今后使用条件下发展和增大的趋势,据以估计缺陷的危险性。这是以往其他的材料评价方法所难以做到的。     

声发射快速探伤

声发射测试技术,这个过去仅仅在实验室中实现的奇迹,现在已投入实用。应用此项技术可以发现油罐、压力容器、管道干线和反应堆中潜在的危险缺陷。声发射测试原理当裂缝和其它缺陷增加时,它就会以我们称之为“声发射”的应力波的形式突然释放出能量。即使缺陷是很小的裂缝,在结构中的压力和应变也会使其产生应力波,这时我们就可以由排在结构周围的压电敏感元件     

声发射技术的基本知识和应用概述

前言承受载荷的固体往往有热发射(如红外线发射与磨擦发光 Tribolumineseence 现象)、电子发射(或称为表面电子发射 exoelectron elnission)、声发射(或称为应力波发射)。从能量转换的角度来看,在受力之后,一块固体有如一个换能器把应变能转变成热、电、声能而发射出来。这种热、电、声的发射是由外力引发的周体材料固有的内禀性质。这三种发     

日本关于声发射研究的情况

从日常经验知道,物体破坏时要发出声音。但是在这种现象发生之前,物体内部已有细微裂纹在不断扩展,直至最终破坏。随着裂纹的扩展要释放弹性能和产生弹性波(超声波)。假如能看到这种微细变化,即使还没有产生裂纹,但由于应力作用,材料便进入塑性区,相位也开始移动,随之会产生弹性波。固体变形破坏时有发生声音的现象,这种声音就是上述的弹性波。声的发射以AE表示。声发射的名称以前就知道,特别是在可     

旋转机械状态监测的声发射技术

前言:对比于以振动做为检测机械故障的方法,应用声发射(Acoustic　Emision——A.E.)于状态监测则既简单又快速。Trevor　Holroyd是英国Holroyd仪器公司的管理主任,他说明了其中的原因。 声发射(AE)是一个包括检测高频构造发生的弹性波或应力波在内的主动技术。自从1960年第一台商品A.E。仪器问世以来,AE技术主要应用于监测工程结构中的缺陷生成。在这种应用中,该项技术的极端灵敏性能使其用于遥远位置的AE传感器,以检测出微裂纹扩展的单一增量。     

厚壁和薄壁构件的声波传播与衰减

压力容器声发射检测技术中声发射波在不同壁厚构件上的传播特性与衰减特性是影响定位精度的重要因素,同时也对评价缺陷源的活动度、强度起着重要作用。因此,要研究压力容器声发射检测技术,首先必须考虑不同壁厚情况下,声波的传播特性及衰减情况。从声波传播的观点来看,构件的壁厚和声波频率是影响声波传播的因素。因此,可以用参数S=d×f~([1,2])来定义厚板和薄板。其中d为     

声发射技术在压力容器上的应用

一、声发射简介金属及其它固体受外载荷,由于变形、开裂或破坏产生声波的现象称为声发射(Acoustic Emission),将其应用于材料的疲劳、蠕变、脆断、焊接、冶金研究,以及压力容器、导弹、火箭壳、反应堆、飞机、桥梁、建筑、地质、地震等方面的测试技术,称为声发射技     

车削加工中的声发射的研究

<正> 声发射(简称AE)是受力物体由不稳定的高能状态向低能状态过渡时释放出来的弹性波,它是由材料内部缺陷、裂纹或微观不均匀所引起的,目前已在无损检测方面得到较广泛的应用。从本世纪70年代开始,日、美、英等国都相继开展了应用声发射监控刀具破损和磨损裂纹的研究工作,取得了一定的进展。本文试图用试验方法探求声发射信号与切削过程之间的关系,寻求适宜的衡量刀具磨损量的指标,并考察用声发射进行切屑形状自动识别的可能性。     

主动传感技术在耐火材料声学传递机理与方法研究中的应用

在使用声发射检测技术对耐火材料进行检测时,因为只能采集到经传递衰减后的声波信号,而非损伤源信号,故不能准确判断损伤状况。而恢复、获取损伤源信号,首先需要掌握声发射信号在耐火材料中的传递规律。以两种工业用耐火材料为研究对象,使用了主动传感方法模拟发射声发射信号,以幅值相对衰减系数和能量相对衰减系数作为判别指标,研究了应力波在耐火材料中不同传递通道下的传播规律。研究发现:应力波在耐火材料中传递时:信号的能量都比幅值对信号相对衰减响应更明显;相同的传递通道下,不同的传递方向,传递后信号的幅值、能量衰减系数均相同;幅值、能量衰减系数都与传递通道通道长度符合线性关系,线性度很高。     

声发射的应用

工件或修整工具与砂轮接触处所发出的噪声,对于改善加工过程具有实用意义。噪声,在工程上称为声发射,在微量修整昂贵的CBN砂轮时,利用它可以减少空程磨削所消耗的时间或防止砂轮崩裂。在某些情况下,声发射可以触发自动防范措施,使之在失去控制前排除问题,无需操作者干预。 声发射技术早已在现有机床上使用,但是,它的效果取决于在磨床上如何安装声传感器和其安装位置。 声发射,有时称为应力波发射,是由构件内储存的能量释放所产生的。在磨削过程中,当砂轮加工零件时     

基于小波分析的声发射源定位技术

声发射全波形采集技术为基于波形分析的声源定位方法提供了可能。在板状构件中声波的传播模式较为复杂,且不同模式的波到达时间和波速均不相同,从而带来了声源定位误差。将时频幅度分析方法引入声发射源定位技术：从接收到的信号中提取出某一频率的柔性波随时间变化的规律,在理论分析的基础上证明,这个分离信号的最大幅值点所对应的时间就是该频率柔性波群速度的到达时间。根据这个到达时间,以及实际测量出的群速度就可以实现声发射源更精确的定位,试验结果也证明了这种方法的可靠性。     

临界折射纵波探头声束特性的边界元分析与测量

与其他超声应力测量方法相比,临界折射纵波(LCR波)方法对应力场敏感,受材料组织结构效应影响小,在材料表面或近表面残余应力无损测量中具有突出的优势.本文应用边界元方法对LCR波探头发射的临界折射纵波的传播特性和声束特性进行分析并进行了实验测量.建立了IIW试块圆弧反射部分的三维边界元模型.通过数值分析,清楚显示了LCR波在IIW试块中的传播过程,给出了LCR波探头的主声束指向特性.计算结果为有关LCR波应力测量中声波能量有效渗透深度和能量层厚度的确定提供了理论依据.利用IIW试块实验测量了LCR波探头的声束特性,实验测量与数值分析结果符合得很好.本文的研究结果对研究厚板材料内部切向残余应力的LCR波测量方法具有指导意义.     

声发射信号处理在轮轴故障检测中的应用研究

声发射（Acoustic Emission）可以定义为物体或材料内部迅速释放能量而产生瞬态弹性波的一种物理现象,是材料或结构受内力或外力作用产生变形或断裂,以弹性波的形式释放出应变能的结果。在基于虚拟仪器的轮轴故障检测分析平台中,可实现对声发射信号的时域分析、频谱分析、参数分析、小波去噪等主要功能。通过该平台,对具有典型状态的滚动轴承的声发射信号进行了试验研究。试验研究结果表明,对于不同状态的轴承,所测取的声发射信号包络频率特征有着明显的不同,并且和理论特征频率有着一定的关系。     

基于声-超声技术的Lamb波特性实验研究

声-超声技术是近几年发展起来的评估材料缺陷和损伤的新技术,相对于声发射技术,因其为一种主动检测技术而具有明显的优越性.对于薄板,声一超声技术是以Lamb波为其检测介质.因此,文中基于声-超声技术,以航空铝板为检测对象,对板中Lamb波的特性进行实验研究,主要利用短时均方根分析(short-time-root-mean-square,STRMS)和小波再分配尺度谱对Lamb波在铝板中的传播特性、时频特性和模态特性进行深入探讨,得到一些有价值的结论,为将声-超声技术应用于航空铝板损伤检测奠定基础.     

φ2米球形容器接管缺陷危害度的声发射监测

声发射(AE)监测是一种动态无损检测方法。在容器水压试验时可对容器存在的潜在危险缺陷进行危害度评阶。本文通过对φ2米直径的带缺陷模拟容器AE监测的验证试验,从断裂力学的观点出发,提出构件危害度是缺陷、应力或应变、材料特性三者的综合度量,而AE监测信号评定危害度的结果正好反应上述三者的综合影响。     

基于信息熵的轧辊裂纹声发射三维定位方法

在平整机的轧制过程中,轧辊表面承受巨大的接触应力、交变应力和摩擦力作用,易产生裂纹。在复杂载荷的作用下,裂纹会成为疲劳核心,其尖端的应力急剧增加并导致裂纹扩展,严重时会造成断辊事故发生。同时,裂纹的不断扩展伴随着应力波的释放,产生声发射(Acoustic emission,AE)现象。利用声发射技术对平整机轧辊裂纹进行定位,不需要全辊身进行逐点扫描,检测效率高,实时性好。针对平整机轧辊的声发射三维定位中存在的定位"多源性"干扰问题,提出基于信息熵的轧辊裂纹声发射三维定位方法。利用信息熵对声发射参数进行权重的量化,进而获得评价轧辊状态的综合指标;根据正常辊综合指标的分布,确定干扰源的指标范围;利用此范围将裂纹辊中的干扰源有效剔除,进而提高裂纹辊的定位精度。利用该方法对某钢厂冷轧平整机的正常辊和裂纹辊的试验数据进行分析,处理前后的结果验证了方法的有效性,为准确及时地检测出裂纹的位置信息、保证轧辊的安全生产提供有力的数据支持。     

结构声发射的数值模拟及实验研究

由于声发射源产生的瞬态弹性波会在传播过程中产生各种频率和模态的声发射信号,这给应用声发射技术进行无损检测带来一定困难。针对声发射信号在实际介质中传播的复杂性,为了研究弹性波的传播对波形的影响,提出了利用有限元方法模拟声发射信号在薄铝板的传播及几何形状边界反射过程,得到声发射波形的时域特征,进一步分析了声发射信号在铝板中的传播特性;搭建了与有限元模型相应的声发射断铅实验系统来采集断铅信号。试验及研究结果表明,利用声发射断铅实验系统获得的信号与有限元计算方法得到的模拟信号基本吻合,说明有限元数值计算方法可以作为分析声发射信号传播过程的一种手段;该结果为基于声发射的结构缺陷检测技术提供了数值模型,同时声发射技术用于无损检测也有了更精确的理论基础。     

声发射技术在斜切入磨削控制中的应用试验

声发射(Acoustic Emission)是固体材料在塑性变形及开裂过程中以弹性波的形式释放应变能的一种物理现象。这种现象已成功地在无损检测中用以检测构件或材料内部的缺陷。在磨削加工中,当砂轮与工件接触时,由于砂粒与工件的摩擦和金属的塑性变形与剥离也产生强烈的高频声发射信号,其频率在50kHz到1MHz之间。信号的时域和频域结构与砂轮和工件的接触状况、砂轮表面形貌和磨削过程有关。利用声发射信号进行磨削过程控制和机理研究具有灵敏度高、不受低频振动干扰的优点。通过磨削过程的声发射信号研究,揭示其相关性,可以为磨削过程控制提供一种新的途径。     

SSJ—1型水位、水位差回声检测装置

一、声学原理大家知道,声波从一种介质(如空气)传播到另一种介质(如水、墙壁等)的界面时,会产生反射现象。我们在山谷中或大厅内大喊一声,则会听到回声。正所谓“空谷传声,虚堂习听。”从水面上h高度通过空气介质向水面发射一声波,在时间t后,收到反射回波,见图1所示。则有:h=1/2ct…………………(1) 其中h:水面与声源的距离,〔米〕。 c:在一定自然条件下(如温度、湿度、拔海高度等)声音在空气介质中的传播速度,〔米/秒〕。 t:声波往返h距离所经历的时间,〔秒〕。