声发射检测技术在FRP复合材料容器检测中的应用研究

目前声发射检测技术已经成熟应用于金属压力容器检测中,但针对纤维增强复合材料(FRP)压力容器检测技术目前尚未成熟,由于纤维增强复合材料具有各向异性特点,这给缺欠定位和性质分析带来一定困难。本文提出一种利用声衰减对声发射源进行源定位的方法,采用断铅方式模拟源进行试验测量,试验结果表明这种源定位方法具有可行性,为FRP复合材料容器声发射检测技术研究提供了一定的参考价值。     

FRP复合材料拉伸过程的声发射特性实验研究

用声发射技术研究了FRP复合材料的拉伸损伤与断裂行为。宽带传感器记录了FRP复合材料试样在拉伸破坏过程中的声发射信号,运用声发射参数分析方法对单向FRP复合材料的声发射历程图进行分析,得出复合材料在拉伸过程中的损伤类型以及各损伤阶段所呈现出来的特性。用扫描电子显微镜（SEM）观察了试样的几种典型的损伤破坏断面,对比分析了不同类型的损伤机制。实验分析表明,拉伸过程中破坏机制对声发射信号的特征具有显著影响,不同损伤模式的信号频谱特征存在明显的差异。     

复合材料机身冲击损伤的声发射监测技术研究

飞机冲击损伤引入试验对于飞机结构设计制造的验证和飞机服役过程中的维护至关重要,本文选取某型飞机复合材料机身冲击损伤引入试验中的重点关注部位,利用声发射监测冲击损伤的引入过程,综合采用空间滤波技术和参数分析技术,分析了复合材料机身冲击损伤的声发射信号特征,分离出了噪声信号和损伤信号,定位了复合材料机身冲击损伤引入的位置,为某型飞机复合材料机身冲击损伤引入试验及后期疲劳试验的声发射监测提供数据支持,其结果具有重要参考价值和指导意义。     

碳纤维复合材料弯曲损伤的声发射试验研究

采用声发射技术研究了碳纤维复合材料的弯曲损伤与破坏行为。实验结果表明,碳纤维铺层在损伤与断裂不同阶段所释放的声发射信号特征不同,声学检测能有效的监测其剪切分层,混合分层,张力分层过程,声发射检测能有效判断碳纤维复合材料内部活动过程,判定损伤类型,在碳纤维复合材料结构与完整性评价中有良好的应用价值。     

玻璃纤维复合材料损伤过程的声发射特性研究

复合材料以其优越的结构性能被广泛应用于航天航空、汽车制造等领域,针对玻璃纤维复合材料损伤特性及其声发射信号特点,设计完成了一套基于TMS320F28335的集数据采集、存储和显示为一体的声发射检测系统。采用现代小波变换的时频分析方法,分析了玻璃纤维复合材料损伤声发射信号的波形和频率特性,确定了玻璃纤维复合材料声发射信号频率的三个主要频段及其对应的三种基本损伤模式。     

声发射技术在复合材料中的应用及研究进展

本文介绍了声发射的发展史和当前国内外声发射技术在复合材料方面的应用及发展现状，最后介绍了声发射技术应用于检测复合材料飞轮的损伤与断裂的研究情况。     

环氧／玻纤复合材料弯曲损伤过程的声发射研究

采用声发射技术研究环氧树脂／玻璃纤维复合材料的弯曲损伤过程，并讨论了声发射特性及其与玻璃纤维含量的关系。     

三维编织复合材料拉伸损伤声发射监测与显微CT表征

为了准确评估碳纤维三维编织复合材料力学行为及损伤特性,利用声发射技术对复合材料的拉伸损伤过程展开实时监测,并基于概率熵统计分析方法研究材料损伤演化所产生声发射信号的动态响应行为.此外,采用显微CT扫描技术对复合材料的内部损伤状态进行可视化表征.结果表明,声发射信号的特征能够很好地反映复合材料的破坏过程,声发射信号概率熵...     

基于小波分析的复合材料层间损伤声发射行为

通过实时监测含分层复合材料加载破坏下缺陷演化的声发射信号,应用VBScript将波形数据串联成数据流进行分析,获取复合材料层间破坏的声发射响应特征。结果表明,复合材料Ⅰ型层间开裂过程中伴随有纤维损伤,而Ⅱ型只有基体开裂,从而导致Ⅰ型、Ⅱ型分层扩展过程中的声发射能量有很大差异;频谱分布图中,Ⅰ型破坏过程出现了两个波峰,两峰所对应的频率值即为树脂和纤维受载破坏的主要频率,Ⅱ型只有一个峰值。可以利用该结论为风电叶片复合材料分层破坏形式的识别提供借鉴。     

压缩载荷下复合材料分层损伤演化声发射监测及应变分析

通过单向玻璃纤维/环氧复合材料试件的单轴向压缩实验,结合声发射及应变电测技术,研究含直径分别为5mm和10mm两种圆形分层复合材料损伤演化特性,并探讨了试件的压缩损伤破坏过程。结果表明,在压缩载荷作用下,两类分层直径试件的破坏路径基本一致,层间破坏机理相同。分层缺陷面积的大小对试件的承载能力有较大影响,分层缺陷面积越大,试件的承载能力降低,试件的破坏程度加剧。载荷-纵向应变曲线由线性变化到近似线性变化再到非线性变化的过程与声发射信号分析结果较吻合。     

Q235均匀腐蚀过程声发射监测实验研究

应用声发射技术分别对Q235均匀腐蚀过程中的气泡产生与金属溶解两个过程进行了监测,获取了Q235均匀腐蚀过程中的气泡产生与金属溶解声发射信号。并应用特征参量分析法,分析了气泡产生与金属溶解过程的声发射信号特性。研究发现应用能量、质心频率和峰值频率3种特征参量能准确区分两种不同的腐蚀信号。研究结果为Q235均匀腐蚀过程的声发射研究和噪声信号的分离提供了参考。     

PE-UHMW /PE-LD层合板拉伸破坏声发射信号参数相关性分析

研究了超高相对分子质量聚乙烯抵密度聚乙烯( PE-UHMW /PE-LD)单向层合板拉伸破坏过程中的声发射信号参数之间的相关性,并进行了主成分分析。结果表明,声发射参数间存在较强的相关性,其中[0]层合板(加载方向与纤维方向平行)持续时间和振铃计数之间相关系数达到0.976,[90〕层合板(加载方向与纤维方向垂直)振幅和振铃计数之间相关系数达到0.8。主成分分析显示[0]和[90]层合板第一主成分主要反映上升时间、持续时间等信号的时域特点,第二主成分主要反映峰值频率、频率重心等信号的频域特点。通过[90〕层合板声发射信号的主成分得分图,显示出界面裂纹产生、扩展和界面分离等不同损伤模式对应不同的主成分得分。     

碳纤维复合材料层合板面内压缩损伤及声发射特征分析

针对碳纤维复合材料层合板面内压缩损伤问题,基于声发射技术分析不同损伤阶段的声发射信号特征。根据加载过程中时间–载荷曲线以及试样破坏断面微观形貌,将损伤过程分为三个阶段:初始损伤阶段主要产生少量基体开裂与纤维–基体界面脱粘,裂纹迅速扩展阶段开始产生纤维剪断以及失稳变形,平稳损伤阶段主要产生失稳变形以及分层裂纹扩展。结合声发射信号的振幅、振铃计数研究损伤过程,并基于小波变换进行损伤信号的时频分析,发现不同损伤类型可通过声发射振幅及频率特征有效识别。     

复合材料胶接头Ⅱ型加载损伤破坏声发射监测

利用声发射技术实时监测复合材料胶接头Ⅱ型加载损伤破坏的全过程,研究了不同胶接长度的复合材料胶接头破坏的力学性能以及声发射信号响应特征。结果表明,界面破坏是复合材料胶接头的主要破坏模式,胶层边缘的应力集中导致整个胶层的破坏。缺胶缺陷降低了复合材料胶接头的承载能力。声发射信号的相对能量、幅度和撞击累计数与试件损伤破坏的过程相对应,因此,声发射信号的动态特征可为风电叶片胶接头的无损检测和健康监测提供依据。     

声发射检测技术在压力容器检验中的应用

介绍了声发射技术的原理及凯赛尔效应,声发射检测技术的发展情况、检测特点、评定标准和评价方法。并在此基础上提出了声发射检测技术在压力容器定期检验中的重要性。     

低碳钢腐蚀声发射检测实验研究

应用声发射技术,对低碳钢均匀腐蚀过程进行了检测,获取了低碳钢均匀腐蚀过程中的腐蚀声发射信号,并应用特征参量和小波包变换相结合的方法,分析了低碳钢腐蚀过程的声发射信号特性,同时结合储罐现场检测数据进行分析,对比实验条件下低碳钢腐蚀声发射信号与实际条件下储罐罐底腐蚀声发射信号的参数特征,其结果为低碳钢均匀腐蚀过程的声发射特征研究和储罐在线声发射检测提供了参考。     

力学实验的声发射损伤监控和材料损伤演变

针对无机材料和复合材料的受力或变形过程中发生损伤的时间和对应载荷无法确定的难题,提出将声发射与万能材料试验机有机结合,形成一种能准确监控加载过程中损伤起始和演变的实验技术和装置.这种方法在夹层玻璃的弯曲实验和球压法测试脆性材料局部强度实验中取得了良好的效果,准确得到了发生损伤的临界载荷和反映损伤过程的载荷-声发射图.该技术对检测和预测材料的疲劳性能和失效有重要意义.     

聚氨酯杂化复合泡沫体声学材料的研究

采用空心玻球、蛭石粉、粉末橡胶、有机蒙脱土和铅粉作为功能粒子,与聚氨酯杂化复合发泡,制得了聚氨酯杂化复合泡沫体声学材料。研究结果表明,加入20份上述不同功能粒子所制得的复合泡沫,它们之间的吸隔声性能差别不大,当厚度为25 mm时,在125~4000 Hz范围内的平均吸声系数在0.12~0.19之间,平均隔声量在12.0~13.9 dB之间,但它们的泡孔结构有较大的差别,其中,铅粉/PU复合体系的泡孔尺寸最粗,而有机蒙脱土/PU纳米复合体系的泡孔结构分布较均匀。所制得的几种复合泡沫都具有较高的拉伸强度,达到0.126 MPa以上,粉末橡胶/PU复合体系的泡沫拉伸强度达到0.406 MPa。