声发射轴承故障诊断系统

美国NASA开发出一种声发射轴承故障诊断系统（AEBDS），这是一种基于计算机（PC）的高频轴承故障监测系统（HMS），其利用声发射（AE）传感技术及创新的高频信号处理技术．可早期监测旋转轴承故障情况。在可控的实验室环境下进行的一系列综合轴承试验表明。AEBDS系统能成功探测到初期的轴承老化损伤。这项由小企业创新研究计划资助的研究成果．成功地用于NASA马歇尔空间飞行中心（MSFC）的高速单轴涡轮泵。     

声发射技术在复合材料振动性能测试中的应用

利用声发射技术对玻璃纤维／环氧树脂复合材料悬臂梁的振动性能进行研究．采集悬臂梁自由振动下的声发射（AE）信号,并对信号进行快速傅里叶变换（FFT）和频谱分析．结果表明：复合材料声发射延续时间长,其主频率为108．5Hz、阻尼系数为0．113．这一结果同电阻应变传感系统测得的梁的实际振频110．1Hz、阻尼系数0．119非常接近,说明该方法用于复合材料固有频率测试时精确度高;而且同应变传感系统相比,能够反映复合材料的微观变化,对研究其振动损伤有重要意义．     

煤卸荷过程中声发射特征及综合破坏前兆分析（研究生论坛稿件）

为探究煤破坏全过程的声发射（Acoustic Emission,简称AE）特征及破坏前兆信息,利用MTS815岩石力学试验系统和PCI-2型声发射监测系统,对不同初始围压下煤样的卸荷破坏进行声发射试验,得到了煤在卸荷过程中AE特征的围压效应及基于声发射的多参数综合破坏前兆信息。结果表明：煤的承载能力随着初始围压的上升明显提高;煤在变形破坏过程中的AE时序参数、空间分布演化特征和振幅分布均与其所处力学状态契合良好,部分AE参数在煤样变形破坏过程中产生明显突变：AE空间分布演化的两次突变点对应的应力水平分别为55%和80%,能量率的突变点对应的应力水平为87%,振铃计数率的突变点大致对应其峰值应力,振幅和b值的峰值分别对应峰后89%和78%左右的应力水平;根据突变点对应变形破坏阶段的不同,将其综合分为四组,作为煤卸荷破坏的前兆信息,为采用AE监测技术预防开挖过程中的动力灾害事故提供参考。     

煤系岩石损伤破坏扰动效应试验研究

利用建立的煤岩体分级加载扰动试验系统,进行了煤系岩石典型单轴压缩实验、无扰动分级加载试验,以及分别施加不同速率及幅度的扰动载荷的分级加载试验,同步采集声发射（AE）信号,并利用加卸载响应比理论对AE信号进行分析．结果表明,扰动载荷能够使岩石的抗压强度显著降低,施加扰动载荷条件下9个岩样单轴抗压强度降低了20～60kN（约为单轴极限抗压强度的10％～25％）;扰动速率的变化（由650N／s增至1kN／s）较载荷大小的变化（由2．5kN增至5kN）对岩样强度影响明显;AE能量与加载路径对应良好,其加卸载响应比随载荷水平的增加存在先减小后增大的趋势．     

单轴压缩条件下花岗岩声发射事件空间分布的分维特征研究

基于声发射事件空间分布的柱覆盖分形模型,利用MTS815 Flex Test GT岩石力学试验系统和PCI-2声发射（AE）三维定位实时监测系统,对瀑布沟水电站地下厂房花岗岩单轴压缩损伤破坏过程中声发射事件空间分布的分形特征进行了研究。结果表明,声发射事件随应力增加逐渐活跃,加载初期声发射数量较少,应力接近峰值强度时,声发射事件累计数曲线呈指数上升。声发射事件的空间分布随应力增加是一个降维过程,其空间分维D在3~2内变化,峰值强度时,其值最小。弹性阶段后期,岩石内部微破裂开始向破坏面集聚,声发射空间分维D下降幅度明显增大。声发射空间分维恰当地表征了声发射事件空间分布的复杂程度。研究结论揭示了岩石声发射事件空间分布的分形特征,室内试验结果与文献对岩爆研究结果相吻合,可为现场监测应用提供理论指导。     

循环载荷条件下切槽试样断裂声发射检测技术研究

介绍了AE传感器的工作原理,建立了循环载荷条件下切槽试样断裂声发射检测系统.     

小型钢制压力容器声发射检测系统

介绍了AE信号在小型钢制压力容器检测中的应用,建立了钢制压力容器声发射计算机检测系统,并试验分析了两种不同状态下钢制容器的AE信号时域波形.     

面向熔融沉积成型的3D打印机故障声发射监控方法

针对熔融沉积成型(FDM)3D打印机中打印喷头容易出现打印材料断丝或耗尽和喷头阻塞的故障模式,分别设计并开展2组实验,研究基于声发射传感器的故障监控方法.为了减小对传感器信号数据进行处理和存储的负担,并提升监控的实时性,使用基于声发射波击(AE hit)的参数化声发射信号处理及特征值提取方法.通过实验采集到了传感器数据并进行信号处理,研究故障模式和特征值之间的联系,得到最敏感的AE hit关键特征值.使用K-means聚类算法对两类故障模式进行同时识别研究.结果表明,在0.2s的时间分辨率下,基于AE hit的绝对能量和击数特征值,提出的监控方法对典型故障的识别准确率分别为94.62%和93.80%.     

基于声发射事件b值变化规律的岩石破坏前兆识别及其局限性

利用多道声发射采集系统记录了不同岩性的岩石试件变形破坏过程中的AE全波形,由扫描算法求得试件变形全过程的声发射b值动态曲线.声发射b值在岩石加载前期和中期阶段b值总体呈上升趋势,上升过程中有不同程度和次数的起伏,到岩石接近破坏时,b值迅速降低.但是,声发射b值的下降并不一定代表岩石即将失稳破坏,仅依靠声发射频率和强度参数并不能完整准确地反演岩石内部结构,也不能实现对岩石失稳破坏的预测预报.岩体的动力失稳破坏的机理异常复杂,要实现准确的预测预报,应对声发射信号所包含的信息进一步挖掘,并对比分析其它岩石状态参数的变化规律.     

煤卸荷过程中声发射特征及综合破坏前兆分析

为探究煤破坏全过程的声发射(acoustic emission,简称AE)特征及破坏前兆信息,利用MTS815岩石力学试验系统和PCI-2型声发射监测系统,对不同初始围压下煤样的卸荷破坏进行声发射试验,得到煤在卸荷过程中AE特征的围压效应及基于声发射的多参数综合破坏前兆信息。结果表明:煤的承载能力随着初始围压的上升明显提高。煤在变形破坏过程中的AE时序参数、空间分布演化特征和振幅分布均与其所处力学状态契合良好,部分AE参数在煤样变形破坏过程中产生明显突变:AE空间分布演化2次突变点对应的应力水平分别为55%和80%;能量率突变点对应的应力水平为87%;振铃计数率的突变点大致对应其峰值应力;振幅和b值的峰值分别对应峰后89%和78%左右的应力水平。根据突变点对应变形破坏阶段的不同,将其综合分为4组,作为煤卸荷破坏的前兆信息,为采用AE监测技术预防开挖过程中的动力灾害事故提供参考。     

含不同缺陷的金属材料声发射特性

根据声发射测试原理,利用信号峰值电压与材料形变过程中释放能量的关系建立了裂纹开裂的声发射参数与应力关系的数学模型,提出了声发射总计数和声发射计数率的一般表达式,研制了声发射装置,并在拉伸试验条件下对具有不同缺陷的ZG25试件进行了声发射检测。实验结果表明:无缺陷的ZG25材料与有气孔、疏松、夹渣和微裂纹缺陷的该材料具有不同的声发射AE事件特征,这对金属材料声发射无损检测具有实际意义。     

Acoustic Emission and Damage Characteristics of Alumina

Advanced multi-channels acoustic emission(AE)system is used to study the fracture process of alumina material subjected by three-point-bending loading.Using AE counts and AE hits,the location of damage and damage characteristics are discussed.AE energy,AE counts,AE amplitude changing with loading time are analyzed for the notched alumina specimen.It is indicated that AE characteristic parameters reflect the damage process and fracture of material.     

16MnR钢制拉伸试样在常、高温下的声发射特性试验研究

借助于自制的“柔性”波导杆及自制的自动控温加热炉，完成了常见容器用钢１６ＭｎＲ材料试样在高温条件下声发射特性的试验研究。同时，对同样的试样还进行了常温条件下的试验，以便与高温时结果相比较。试验结果表明，随着温度的升高，材料的声发射活动性减弱，但若材料上存在缺陷，高温时仍可以监测其开裂和扩展过度，而且带切口试样在高温拉伸过程中出现两次断裂，相应产生的声发射也相当丰富。同时也表明，波导杆的合理设计和使用对研究材料高温下的声发射特性及高温设备、结构的监测有重要作用。     

An experimental investigation on acoustic emission characteristics of sandstone rockburst with different moisture contents

Rockburst occurred frequently during deep mining in China. The mechanism of rockburst is very complicated and related to many factors. In order to investigate the influence of moisture contents of rockmass on rockburst, we conducted a series of laboratory rockburst experiments of sandstone under three different moisture contents by the Modified True-Triaxial Apparatus (MTTA), in which the acoustic emission (AE) system was employed to monitor the internal damage of rock mass. A high-speed video camera was utilized to record the detail of rockburst. Based on the experimental results, the AE characteristics, such as AE count, AE energy, and AE frequency, were analyzed. The rockburst process, type, and indensity under different moisture contents were discussed. The research results show that with the increase of moisture contents, rock strength was soften, the elastic and the cumulative damage of the rock were reduced, resulting in a gradual decrease in AE cumulative counts and cumulative energy over the course of rockburst. This study provides an experimental basis and reference for better understanding to the rockburst mechanism and control.     

基于GIS技术与水动力数学模型的航道水流模拟系统

简述了电子航道图水流实时模拟系统的基本需求和国内外水流数学模型与GIS技术结合的研究现状,综合河流模拟、GIS及软件开发相关技术,提出开发基于GIS与水动力数学模型的航道水流模拟系统的一种方法,介绍了系统预期能够实现的功能以及系统总体结构和设计思路.给出了系统实现中关键技术的处理方法,包括数据采集与管理;C#与Fortran混合编程;AE中流场、水深的表达;地图浏览以及航道水流条件交互式查询.实现了在电子航道图基础上的水流实时模拟、航道水流条件在GIS平台上叠加显示以及信息交互式查询等各项功能,为内河智能航道建设提供了参考.     

Research on the Monitoring System of CNC Grinding Process Based on Acoustic Emission

1 Introduction The workpiece collision might be occurred whenthe workpiece wasi mproperly clamped duringthe grindingprocess.In such case , wheel or workpiece might be damaged and some accidents might be caused. Hence ,itwas veryi mportant to monitor the grinding process on-line .The size management , machining efficiency andtheprotection of the wheel or the workpiece could be opti mized and/ori mproved duetothe presence of on-line moni-toring[1].To overcome the li mitation of some traditional…     

单轴压缩下含层理加锚岩石声发射特征研究

为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件下,90°层理试样声发射累积振铃计数大于0°层理试样,具有明显的层理效应;加锚试样相比无锚试样,在压密阶段就有较强声发射信号产生,而且随着载荷的增加声发射信号越来越强,加锚试样的累计振铃计数大于无锚试样;声发射信号特征可以反映岩石内部裂隙扩展变化,对于揭示层理加锚围岩破坏失稳机制具有一定的参考价值。     

基于小波分析的钻头破损检测

采用小波分析技术对钻削过程中由于钻头破损导致的进给电机电流信号变化进行处理,运用了小波分析具有的自适应滤波特点,有效地提取了刀具破损信号特征,并与声发射信号融合,建立了方法简单、可靠度高的刀具破损检测系统,这种方法克服了单独使用电机电流法和声发射法的缺点。利用研制的系统在Makino Fanuc74-A20上进行了实测,测量结果表明利用所研制的系统检测φ1mm以上的钻头破损检出率达到了99％,完全能满足实际自动化加工系统的需求,从而证明小波分析的时－频特性能有效地显现出信号的局部变化,在融合声发射信号的条件下能大幅度减少刀具破损检测的误报率。     

Space–time evolution rules of acoustic emission location of unloaded coal sample at different loading rates

By using MTS815 rock mechanics test system, a series of acoustic emission (AE) location experiments were performed under unloading confining pressure, increasing the axial stress. The AE space–time evolution regularities and energy releasing characteristics during deformation and failure process of coal of different loading rates are compared, the influence mechanism of loading rates on the microscopic crack evolution were studied, combining the AE characteristics and the macroscopic failure modes of the specimens, and the precursory characteristics of coal failure were also analyzed quantitatively. The results indicate that as the loading rate is higher, the AE activity and the main fracture will begin earlier. The destruction of coal body is mainly the function of shear strain at lower loading rate and tension strain at higher rate, and will transform from brittleness to ductility at critical velocities. When the deformation of the coal is mainly plasticity, the amplitude of the AE ringing counting rate increases largely and the AE energy curves appear an obvious “step”, which can be defined as the first failure precursor point. Statics of AE information shows that the strongest AE activity begins when the axial stress level was 92–98%, which can be defined as the other failure precursor point. As the loading rate is smaller, the coal more easily reaches the latter precursor point after the first one, so attention should be aroused to prevent dynamic disaster in coal mining when the AE activity reaches the first precursor point.