压力管道声发射检测缺陷定位仿真及验证

从数值仿真和物理试验两种角度对压力管道声发射检测缺陷定位技术进行分析。首先推导了压力管道检测中声发射源定位的计算公式,而后使用多物理场耦合有限元分析软件COMSOL仿真模拟了声-压电的能量转换过程,最后使用声发射检测设备进行定位试验。结果表明:利用声发射技术对压力管道进行缺陷初定位,其结果准确可靠,可为压力管道的缺陷量化分析提供有力的先期基础。     

压力容器模拟缺陷的声发射定位

针对核反应堆环境下压力容器的缺陷检测,为避免检测人员长时间接触辐射剂量,采用声发射检测技术,开展了压力容器模拟缺陷定位试验。根据声发射源性质的不同,分别采用时差定位法和衰减定位法,通过试验标定了两种定位方法的重要参数,实现了模拟声发射源的定位,并且通过试验验证了定位结果的准确性。试验结果表明,时差定位法和衰减定位法均适用于定位突发型声发射源,而连续型声发射源可采用衰减定位法进行定位,定位最大误差均不超过传感器间距的10%,定位效果良好。     

起重机箱形梁结构表面裂纹扩展的声发射特性

采用声发射技术监测带有表面焊接裂纹的箱形梁结构的三点弯曲试验。分析了箱形梁试件受载弯曲过程中裂纹扩展的声发射信号特征,比较了加载过程中不同载荷水平下定位源信号的声发射参数特征。研究发现,表面裂纹扩展的声发射信号为突发型信号,其幅度主要为45～60dB,频率主要分布在100～450kHz。试验结果表明,线定位方法可以对箱形梁试件中的裂纹缺陷进行准确定位。     

碳纤维复合材料板的声发射源定位

与常规的无损检测技术相比,声发射技术对动态缺陷更为敏感,但在实际应用中,声发射技术却存在板结构中声发射源的定位精度不高、复合材料的各向异性等特性会对声发射信号造成干扰和影响等问题。以声发射技术在实际应用中存在的一些问题为出发点,以各向异性复合材料板为试验对象,探究复合材料结构中的声发射源定位原理,分析了复合材料板中声发射信号的传播特性,绘制了复合材料板中声发射信号传播速度的全向性曲线,最后通过布置传感器阵列实现了复合材料板中的声发射源定位。     

储罐底板腐蚀声发射源的识别定位

基于储罐底板声发射源定位的基本理论,提出在储罐内部介质中放入传感器,与布置在罐外壁上罐底附近的传感器共同对储罐底板腐蚀缺陷声发射源进行识别的方法;分别进行了模拟储罐底板声源识别定位,模拟储罐声发射衰减特性与储罐底板腐蚀声发射源识别试验。结果表明,该声源识别定位方法可提高任意三角形定位中的检测对声源的识别度,增加罐底区域定位的面积,减少由于声波衰减而造成的漏检;另外,罐内传感器较罐外传感器对腐蚀声源的识别更为敏感,并可减小气候等因素带来的外界干扰对声源识别定位的影响。因此,该方法可提高声发射对储罐底板声源识别定位的可靠性,为储罐底板的声发射检测评价提供理论和试验依据。     

在役超高压变压器局部放电声发射定位检测

介绍了在役500kV变电站单相式超高压变压器局部放电的声发射定位检测技术。阐述了变压器局部放电声发射定位检测的试验原理和试验方法,现场对500kV超高压变压器的局部放电进行了声发射定位检测,找出了局部放电部位,并对试验数据进行了分析,检测结果与电测局部放电测试试验及绝缘油气相色谱分析（DGA）结果吻合。声发射定位检测技术可有效应用于在役大型电力变压器局部放电的实时在线带电检测和监测。     

钢丝绳声发射信号传播特性分析

针对钢丝绳断丝缺陷的在役动态监测需要,提出采用COMSOL软件对钢丝绳的声发射检测信号传播特性进行研究。首先建立钢丝绳结构模型,然后模拟不同频率、不同位置的断丝声发射信号在结构中的传播过程,获得不同位置的信号位移场及能量变化,最后根据导波理论,采用模态特征曲线结合小波变换分析不同类型声发射源的特征频率与模态成分。结果表明:声发射信号传播过程中,对于不同频率和激发方向的声发射源,其主要模态成分和特征频率的差异较大,可根据不同位置的时频分析结果,结合理论频散曲线判别声发射源信号的主要模态特征,并确定结构中声发射源的不同振动方向与中心频率。该研究结果可为钢丝绳损伤声发射检测提供理论参考依据。     

基于钢岔管水压试验中的声发射检测技术应用研究

为保证钢岔管在水压试验过程中能够安全进行,本文采用声发射实时监测技术对钢岔管焊缝和母材产生的声发射信号进行实时监测。在升压之前,用断铅信号模拟源分析了随着传播距离的增加声发射信号衰减的情况,并给出了满足同类型试验的幅值与传播距离的关系式;在升压和保压过程中,综合采用声发射源的平面定位分析法、特征参数分析法、波形分析法对出现有意义的声发射信号时段进行了详细分析,为钢岔管水压试验的安全监测提供了技术支撑。试验结果对同类型钢岔管水压试验声发射安全监测具有一定的参考价值。     

基于落锤试验机的动态粘结滑移试验装置设计

加工简单的装置,并充分利用实验室已有的落锤试验机和数据采集设备,经过组装后,能够使落锤试验机的冲击荷载转换为粘结滑移试件钢筋的拔出力,试验过程中同时采集拔出力和钢筋滑移值,从而实现了用落锤试验机进行动态粘结滑移试验研究的功能。整个装置设计过程中考虑了装置安装便利和设备保护等细节。     

管道声发射泄漏检测技术研究进展

声发射检测的目的是获得声发射源的有关信息(如声发射源的特征和位置等)。管道泄漏声发射信号既携带结构的某些特征信息(泄漏孔大小和位置等)，同时又有很大的随机性和不确定性，属于一种非平稳随机信号。在分析管道泄漏声发射信号特点基础上，着重对管道声发射泄漏检测技术及信号处理方法的最新研究进展进行了回顾。模态声发射能够解决常规声发射技术发展中的问题，是一种潜在的能够实现管道泄漏定量检测的方法。     

压力容器无损检测--声发射检测技术

声发射技术是20世纪60年代开始,目前逐步成熟的一种无损检测方法,已被广泛应用在压力容器检测和结构的完整性评价方面。文中简要介绍了国内外压力容器声发射检测的发展史和现状。给出了压力容器用钢的声发射特性和压力容器声发射检测方法,综合分析了国内外压力容器声发射检测的标准、仪器和应用进展。最后指出了压力容器声发射检测的发展方向,即在线监测、声发射信号的模式识别和人工神经网络模式识别分析。     

基于声发射技术的CFRP钢管混凝土受弯破坏过程

研究了CFRP钢管混凝土在弯曲荷载作用下的破坏过程及声发射变化规律。结果显示,整个破坏过程可分为弹性段、弹塑性段、下降段和软化段四个阶段,而声发射参数变化及波形特征与试件破坏过程表现出较好的对应关系。证明了利用声发射技术能有效地监测CFRP钢管混凝土弯曲过程损伤程度和破坏历程。     

混凝土梁三点弯曲负荷下声发射特性研究

研究混凝土梁受三点弯曲负荷时的声发射（ＡＥ）特性,结果表明在加载妆期裂缝在混凝土中的形成和扩展是间歇的,达到临界状态后裂缝的扩展呈失稳;切噪上对深对混凝的发射特性有着显著影响,切口相对深化度增大,声发射事件突发性明显减小,表明其产脆性程度降低。利用声发射可以对内部裂缝进行定位。     

基于HHT的预应力钢筋混凝土梁断裂AE信号分析

针对混凝土材料损伤所产生的声发射信号复杂的特点,提出了基于Hilbert—Huang变换的分析混凝土声发射信号的新方法。利用全波形声发射技术记录了预应力混凝土梁在三点弯曲荷载试验下整个破坏过程的声发射信号,研究了声发射累计能量随时间变化的关系曲线,分析了梁在不同破坏阶段产生的实测声发射信号,获得了信号的Hilbert谱。通过与小波分析结果进行比较,显示出该方法具有处理精度高、自适应性强的特点,能有效地提取声发射信号中损伤的主要特征,为声发射信号处理提出了一种新的途径。     

用声发射研究集料尺寸对混凝土受压力学性能的影响

声发射作为一种动态无损检测方法，在混凝土材料研究中得到了广泛应用。研究混凝土在受压情况下的声发射特性，对含有不同最大集料粒径的普通混凝土和高强混凝土作了测试，涉及声发射信号、最大集料粒径、抗压强度和压应变。实验结果表明，受压过程中探测到的声发射信号包含的信息可用于判定试件的稳定性；声发射信号与集料粒径有很好的相关性。     

声发射技术在探测储罐底板泄漏位置中的应用

对两台已存在泄漏的立式常压储罐进行了声发射监测,目的是找出罐底板的泄漏位置,以指导检修工作。对其中一台储罐的监测是在充水试验条件下进行的,另一台则是在渗漏过程中的在线监测,不同的监测方式均得到了较满意的检测效果。     

氧气球罐缺陷的声发射和磁记忆在线综合检测

采用声发射、磁记忆检测技术与常规无损检测技术相结合的方法对400m^3氧气球罐进行在线检验,得到了400m^3氧气球罐典型案例的检测方案和检测数据。结果表明,采用声发射、磁记忆检测、联合超声和磁粉检测可以实现氧气罐的在线检测,磁记忆榆测技术可以检测到内部非超标缺陷影响形成的应力集中,声发射技术评价缺陷的活性,常规超声检测可能存在表面缺陷漏检的情况,声发射、磁记忆检测弥补了常规无损检测方法的不足。容器加压声发射检测中不活动缺陷和活动缺陷的磁记忆信号有明显差异。     

基于TOFD和AE技术的高压多层包扎储罐的结构完整性评价与安全评估

在对三台超期服役的高压多层包扎储罐检测中,在外壁纵向对接焊缝处共发现21条扩展性裂纹,打磨修补后采用TOFD技术对外表面焊缝进行了局部检测,同时采用声发射检测技术进行了整体的结构完整性评价,得出该三台容器可继续使用的结论。结果表明,采用TOFD局部检测技术与AE整体评价技术对容器(特别是超期服役的容器)进行结构完整性评价与安全评估,是一种安全可行的方法。     

铝合金P-MIG焊接过程熔滴过渡行为的结构负载声发射表征

通过在线检测铝合金PMIG焊接过程的结构负载声发射信号,研究熔滴过渡行为的表征,以及熔滴过渡形式变化对声发射信号特征参数的影响. 结果表明,焊接过程中检测到的结构负载声发射信号时域波形包含了较多的PMIG焊接过程熔滴过渡特征信息,利用时域波形及其平均振铃计数、平均正峰值等特征参数可以对PMIG焊接过程中的熔滴过渡现象进行表征. 当熔滴过渡频率相同时,随着熔滴过渡对液态熔池的冲击作用增大,声发射信号特征参数相应增大;当熔滴过渡频率不同时,熔滴过渡频率越大,熔滴体积越小,对液态熔池的冲击作用越小,声发射信号特征参数相应减小.     

大坝混凝土动态弯拉声发射特性试验

为了研究大坝混凝土在不同加载速率下的弯拉声发射特性,并进一步理解不同加载速率下混凝土的损伤发展过程,在MTS试验机上以四种不同的加载速率进行了无开口湿筛混凝土梁的三弯点试验。结果表明,随着加载速率的提高,声发射撞击累计数减少,而撞击率峰值增加,低振幅（35-40 dB）的声发射信号所占比例有所增加,声发射振铃数、信号能量和持续时间的平均值都有提高的趋势;在低加载速率时,混凝土在破坏过程中产生较少数的微裂缝,其破坏机制受少数主要裂缝（跨中位置）控制,而在高加载速率时,微裂缝分布在较宽的范围之内。