铁磁材料残余应力对磁声发射行为的影响

本文研究了碳钢中不同状态下应力对磁声发射(MAE)行为的影响,材料在加载和卸载过程中的MAE特征,以及不同应力状态对频谱的影响,最后测试了45~＃钢梯形宽板试样的应力分布。     

环氧树脂浇注体在平面应力状态下的变形和强度

环氧树脂是纤维增强塑料(FRP)的主要基体材料,它在FRP中处于复杂应力状态。本文的研究内容:1.建立环氧树脂浇注体在平面应力状态下线性受力阶段的应力应变关系式。2.对环氧树脂浇注体薄壁园管试件,在平面应力状态下的六种主应力比(1:0;1:0.5;1:0.96;1:-1;1-0.38;1:-0.155)分别进行了复合应力试验。从这六个试验的共同破坏原因分析,得出了这类材料在平面应力状态下,当其二个主应力均为拉应力,或一个为拉应力,另一个为不大于拉应力值的压应力时,可以应用最大拉应力强度理论。      

单轴压缩应力下塑料粘结炸药的声发射特性

研究了PBX炸药在单轴压缩应力下的声发射波形特征、应力水平与声发射发生频度的关系、不同加载速率下产生声发射的应力水平以及台阶式加载的声发射效应.此项研究为炸药破坏机理提供重要的信息,并显示出声发射技术在炸药结构性能、断裂损伤力学和储存可靠性研究等方面具有很大的潜力和应用前景.     

小波分析和相平面在声发射信号处理中的应用

为了精确地获取声发射源信息,必须采取有效手段对声发射信号进行分析。小波分析同时具有时-频局部化的优良特性,用小波自适应地对声发射信号进行多分辨率的分解,在相平面中绘制系数能量图可以同时直观地观察声发射信号的频率、时间、能量等信息。同时,相平面系数能量图也为小波重构声发射信号提供了理论依据,在此基础上重构的声发射信号排除了其它信号的干扰,更能表征声发射源信息,对声发射源的分析有重要的意义。     

纤维增强复合材料声发射的Felicity效应

本文对正交铺层的层间剪切试样和含表面裂纹试样的玻璃纤维增强复合材料板进行了声发射试验研究,记录了在单向拉伸下声发射的总数,计数率和幅度分布曲线。结果表明,两种试样的声发射幅度分布几乎相似,只是在加载的最后阶段才显示出由纤维破坏而引起的差别。这说明含表面裂纹板的破坏方式主要是以层间剪切破坏为主。两种试样的声发射总数—载荷关系曲线表明:在低载荷水平时,试样显示Kaiser效应,而在高载荷水平时则显示Felicity效应。      

一种声发射源的新型平面定位方法研究

声发射现象中产生的弹性波在传播时声压遵从指数衰减规律,文中提出一种利用声衰减特性对声发射源进行平面定位的能量定位新方法。从理论上导出了该方法的定位计算公式,并用AE21C型声发射仪在高分子合成纤维平板上以铅笔芯折断产生信号为模拟源进行了实验测量,证明这种新的源定位方法可行,并具有无须测量传声媒质的声衰减和声速等优点。     

平面裂纹应力强度因子的半解析有限元法

利用弹性平面扇形域哈密顿体系的方程,通过分离变量法及共轭辛本征函数向量展开法,推导了一个圆形奇异解析单元列式,该单元能准确地描述平面裂纹尖端场。将该解析元与有限元相结合,构成半解析的有限元法,可求解任意几何形状和载荷的平面裂纹应力强度因子及扩展问题。对典型算例的计算结果表明本文方法简单有效,具有令人满意的精度。     

声发射测试系统的发展

综述了声发射测试系统的发展历程及现状。展望了其发展前景，给出了两种分类依据，重点介绍了几种目前先进的声发射仪．     

声发射机械密封端面摩擦状态识别

针对现有监测技术对于机械密封端面摩擦状态的识别较难推广到工业现场进行实时监测,提出一种基于声发射的机械密封端面摩擦状态识别的方法。通过建立实验台对机械密封在工作过程中的信号进行采集;利用小波包分析法对信号进行降噪;对预处理后的数据进行特征提取;建立Elman神经网络对机械密封端面的摩擦状态进行识别。实验结果表明:通过建立的Elman神经网络对提取的声发射特征进行识别,能够很好地识别机械密封在工作过程中所处的摩擦状态。因此,提出的方法可以对机械密封端面的摩擦状态进行有效的实时监测。     

应力波作用下岩石声发射实验研究

在霍普金森（SHPB）冲击系统上进行了应力波作用下岩石声发射实验,获得了该加载条件下岩石破裂的声发射规律。实验结果表明,应力波下,声发射峰值能量之前所出现的声发射信号相当匮乏;而且其能量规律呈现出两种明显不同的特征：I型,声发射峰值能量之后,能量迅速衰减,到了加载的末期,能量出现了一定的回升,产生了“拐点”;II型,声发射峰值能量之后,能量衰减相对I型较慢,且不出现“拐点”。研究结果表明,声发射的能量特征与岩石破碎的程度密切相关;冲击载荷作用下岩石的声发射不仅仅是裂纹信息的反映,其中也包含了对应力波信号的反映。     

声发射测量系统的研制

介绍一种干涉式光纤声发射传感器,其分辨率高达１０＾－１０ｍ量级,频率范围为１００ｋＨｚ至１．４ＭＨｚ,响应时间小于１μｓ,具有很高的测量稳定性,且可用于状态监测和故障诊断。     

基于DSP的声发射信号采集及分析系统的研究

本文主要阐述了利用DSP(数字信号处理器)技术的声发射检测系统的硬件构成和部分软件设计,并用所研究系统对在1.7MPa大气压力下的液化石油气储罐的声发射现象进行检测,检测得到声发射参数、声发射信号时域幅值图和声发射源大致定位.结果令人满意,说明利用DSP技术可以对声发射信号进行高频采样,并结合计算机做数字信号处理获得声发射信号的相关情况,从而判断物体内部的微小裂纹的产生和发展.这对于发展声发射无损检测技术有重要的意义.     

基于声发射及WST-CNN协同的滑动轴承润滑状态识别

为实现声发射信号对滑动轴承润滑状态变化进行灵敏表征,提出一种采用小波散射变换及卷积神经网络结合的滑动轴承润滑状态识别及故障诊断研究方法。以某310 MW汽轮发电组滑动轴承现场试验所得声发射信号为研究对象,将现有小波散射网络加入散射路径优化机制并进行参数优化,对滑动轴承声发射信号进行自动鲁棒特征提取,将最佳特征矩阵输入优化后的卷积神经网络进行润滑状态识别分类。结果表明,优化后的小波散射网络能够有效提取声发射信号特征,结合优化后的卷积神经网络对特征矩阵进行智能识别,对滑动轴承润滑状态识别率可达到95.28%,能够高效精确地对滑动轴承润滑状态进行诊断。     

DP780高强钢胶接点焊过程声发射信号特征及接头强度预测

针对1.2 mm厚的DP780高强钢板进行胶接点焊正交实验,采集胶焊过程的声发射信号,辨析其信号特征,建立接头强度与声发射信号特征参数之间的关系.结果表明:胶焊过程的电极加载、熔核形核和电极卸载三个物理阶段产生三段声发射信号;相比电阻点焊过程,由于胶焊过程存在胶层的烧灼与气化,其熔核形核阶段前段产生的声发射信号的振铃计数和幅值大于电阻点焊,并且飞溅出现时,声发射信号幅值增大;对于未发生飞溅的胶焊过程,焊接接头的失效载荷与熔核形核阶段声发射信号特征参数的振铃计数和正峰值具有较好的线性正相关性,据此可为胶接点焊过程焊接质量的在线检测与控制提供依据.     

压力容器声发射检测技术的应用

本文通过阐述声发射检测的基本原理,总结了声发射检测的特点,介绍了国内外声发射检测技术的发展历程和现状,并概述了声发射检测技术在压力容器制造、定期维修和检验中的应用进展。     

基于声发射的钢筋混凝土梁承载能力评估

在钢筋混凝土断裂过程中能量平衡基础上,结合声发射与断裂力学参数的耦合关系,得到裂纹稳定拓展过程中,声发射振铃数与钢筋混凝土梁抗弯刚度间的关系,并通过钢筋混凝土梁静、动态弯曲破坏试验进行验证。结果表明：在能量平衡原理基础上建立声发射参数与钢筋混凝土梁承载能力的关系是可行的。在宏观裂纹稳定拓展阶段,通过声发射传感器实时监测获得破坏过程的声发射信号,能准确评估钢筋混凝土梁的抗弯刚度。     

利用岩石声发射Kaiser效应测试地应力的方法研究

利用岩石声发射Kaiser效应在室内测试地应力的原理及测试方法,对岩石块体空间6个方向的试件进行单轴压缩荷载作用下的声发射测试。通过对试验数据的处理,分析能量-时间曲线以选定多级Kaiser效应特征点,即多级应力分量。运用弹性力学理论及自编程序,对空间6个方向的多级应力分量进行自由组合计算地应力,结合取样现场的地质环境综合确定地应力的大小及方向。研究成果对于完善室内测试地应力以及提高确定地应力的准确度有所帮助。     

焦耳-应力退火对Co基薄带巨磁阻抗的影响

采用焦耳-应力退火处理了Co_83.2Fe_5.2Si_8.8B_2.8非晶薄带,利用阻抗分析仪和磁光克尔效应显微镜分析了焦耳-应力退火前后Co基薄带的巨磁阻抗效应和磁畴结构。结果表明,经焦耳-应力退火后,薄带的GMI效应得到提高,24.5 MPa焦耳-应力退火后,0.4 MHz时,薄带的最大阻抗变化率达到47.6%,1 MHz时,其磁场响应灵敏度达到280.2%/(kA/m)。磁畴观察发现,随退火过程中拉应力的施加,薄带表层横向带状畴内部逐渐形成细小纵向畴,同时横向带状畴逐渐向纵向偏转,表明对于具有负磁滞伸缩系数的Co基薄带,焦耳-应力退火可以促进薄带内衍生纵向细畴,且纵向拉应力的施加,增强了薄带的纵向各向异性。因此,焦耳-应力退火改善了薄带的低频纵向驱动GMI效应,磁场响应灵敏度也大幅度提高。     

声发射检测中利用能量进行定位的新方法

声发射检测过程中,对缺陷的定位是重要的一个步骤,传统的声发射检测利用时差定位方法,而时差定位里重要的参数是声速。通过推导,得到一种利用声衰减特性和能量参数对声发射源进行定位的新方法,并用声发射仪对普通钢件以铅笔芯折断作为模拟源进行测试,证明这种无需声速测量的新方法可行,且准确性可以得到保证。该方法的提出为声发射定位技术拓展了新方向,对提高声发射检测质量有一定的帮助。     

不同地质时期砂岩的声发射特性试验研究

为研究地质时期对岩石损伤破坏的影响,在MTS815程控伺服刚性试验机上,对不同地质时期砂岩进行单轴压缩下的声发射试验。分析表明:随地质时期由旧到新,砂岩峰值强度处声发射振铃累计计数总量有明显降低的趋势;砂岩振铃计数突变点的累积突变量有上升的趋势;砂岩的破坏呈现越来越迟的特点。不同地质时期砂岩声发射振铃计数突变点处,累计突变量与振铃累计计数总量之比都保持在7.1%左右,此时应力与峰值强度之比都保持在60.0%左右,此时应变与破坏点处应变之比都保持在70.3%左右。据此,可为工程中岩体失稳与破坏的监测预报提供一定的理论基础与数据支撑。