基于模态理论降低声发射源定位误差的方法

以玻璃纤维复合材料为研究对象,对声发射波在玻璃钢中传播的频率变化规律进行了研究,发现距声发射源不同位置采集到的声发射波的主要频率范围并不相同;根据模态声发射理论中不同频率段声发射信号传播特性不同的结论,对声发射波经不同通频带滤波器滤波后到达各传感器的时间差的线性关系进行了比较分析,得出声发射波到达时间的精确提取方法,发现模态滤波定位误差明显低于传统时间提取定位误差。     

声发射波在不同复合材料容器表面的衰减特性

分析了声发射波在不同复合材料容器表面的衰减特性。通过在复合材料容器表面进行衰减测试,探讨了材料组织方向、容器内的介质、容器受载历史等因素对声发射信号幅值衰减特性的影响。结果表明,以上因素影响了声发射波的衰减特性,结论为声发射检测的后续研究提供数据支持。     

用声发射传感器的焊缝跟踪控制研究

基于缝隙对声发射波传播有影响的现象，作者研制成一种利用声发射－微处理器控制的焊缝跟踪系统。本文叙述了缝隙对声发射波传播的影响和焊缝跟踪控制装置的设计。试验表明这种焊缝跟踪控制装置是灵敏的，它能克服偏差，正确跟踪直焊缝和曲线焊缝。     

基于Lamb波频散特性的声发射源平面定位新方法

针对传统的声发射源平面定位中各传感器灵敏度差异和门槛值设置不同对时差定位精度影响较大的问题，通过研究弹性波在薄板中传播的特性即Lamb板波频散特性，借用模态声发射的概念将单个传感器接收到的信号利用Gabor小波时频分析得到不同模态的峰值到达时间，并在引入速度因子概念的基础上，讨论了两种不同的声发射源平面定位方法，即同一频率不同模态的定位方法和同一模态不同频率的定位方法，试验证明两种方法都能得到模拟源的正确定位，不仅从根本上避免了传感器间灵敏度差异对时差定位精度的影响，而且还可以减少平面定位中传感器的数量，避免三角形定位中伪定位的出现，并适用于传统的声发射源平面定位中不易布置传感器阵列的结构健康无损监测。     

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。     

HHT在声发射信号模态分析中的应用

根据模态声发射理论,携带大量结构或材料缺陷信息的声发射信号在结构中传播时,存在频散和多模态现象,因此声发射信号属于非平稳随机信号,利用传统的傅里叶谱分析无法有效提取声发射信号中蕴含的丰富信息。采用一种新时频信号处理方法——希尔伯特黄变换法,对频率突变的声发射信号进行了分析,显示了该方法相对其他信号分析方法的有效性和优越性。通过对薄板中的断铅信号进行希尔伯特黄变换分析,精确地获得了结构中声发射传播特性的信息。     

几种典型接合界面对声发射信号衰减的影响

为研究声发射信号经过各种不同接合界面的传输衰减特性,设计了声发射信号经过螺栓紧固联接面、大小界面接合面、焊接面、法兰连接面等四组典型接合界面传播时的模拟试验来分析研究其声衰减特性。试验结果为实际应用中分析不同接合界面对声发射信号衰减的影响提供了重要参考。     

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。     

声发射源多传感器数据融合识别技术研究

波形数字声发射技术的发展给声发射源的特性识别带来了可能。噪声的影响和声发射信号传播过程的复杂性给声源的识别带来一定的困难。为了解决干扰情况下声发射源的定性问题，提出了在决策层上的多传感器数据融合的识别方法。利用定位传感器组中各个传感器得到的数据，同时考虑在同一个定位组中各个传感器所得数据的置信度不同，来对声发射源性质进行识别。实验结果证明，数据融合后声发射源特性识别的可靠性明显大于单个传感器，表明了多传感器融合识别的可能性和有效性。     

6H-SiC脆性切削声发射响应的分子动力学研究

采用分子动力学方法研究了6H-SiC脆性切削的声发射响应。研究了原子尺度下6H-SiC的微变形和裂纹形核,同时对加工过程中的声发射源进行了识别,分析了其相应的声发射特征。结果表明,6H-SiC在77 nm切削深度下的脆性变形过程简单但不寻常;在6H-SiC切削过程中位错不会连续扩展,变形后的工件在刀具挤压作用下被分割成块,并由位错的快速扩展引发裂纹。对于影响声发射源特征的因素研究发现：初始压应力会导致声发射功率的下降;频率-能量分析中可见的3种声发射源分别是晶格振动、位错扩展和裂纹扩展。此外,在1 K温度下,2次明显的位错传播的声发射响应比晶格振动具有更高的频率特性,但总能量水平最低。相反地,裂纹扩展的声发射响应具有更为明显的频率分布特性和能量特性。     

薄板声-超声检测时兰姆波传播模式的有限元模拟

在声-超声检测中,正确认识超声波传播特性是其被有效应用的基础。通过有限元数值模拟的方法,研究薄板中声-超声检测形式下超声波传播模式,对模拟产生的波形信号用二雏傅里叶变换法进行模式识别,并与兰姆波的理论波数频散曲线进行对比,证实产生了多模式兰姆波。使用波场快照图观测了声-超声检测方式下超声波的传播特性。研究表明,将数值模拟方法和试验相结合是研究超声检测技术的有效途径。     

6H-SiC脆性切削声发射响应的分子动力学研究（英文）

采用分子动力学方法研究了6H-SiC脆性切削的声发射响应。研究了原子尺度下6H-SiC的微变形和裂纹形核,同时对加工过程中的声发射源进行了识别,分析了其相应的声发射特征。结果表明,6H-SiC在77 nm切削深度下的脆性变形过程简单但不寻常;在6HSiC切削过程中位错不会连续扩展,变形后的工件在刀具挤压作用下被分割成块,并由位错的快速扩展引发裂纹。对于影响声发射源特征的因素研究发现:初始压应力会导致声发射功率的下降;频率-能量分析中可见的3种声发射源分别是晶格振动、位错扩展和裂纹扩展。此外,在1 K温度下,2次明显的位错传播的声发射响应比晶格振动具有更高的频率特性,但总能量水平最低。相反地,裂纹扩展的声发射响应具有更为明显的频率分布特性和能量特性。     

基于谐波提取的焊接过程声发射信号特性分析

通过试验掌握焊接过程中声发射信号特性是实现焊接裂纹声发射在线检测的前提。提出了一种基于谐波提取的声发射信号特性分析方法,结合焊接过程中声发射信号测试试验,对焊接过程中的声发射信号进行有效提取与频谱分析,获取了焊接过程中摩擦激励源、焊接电弧冲击激励源和焊接结构裂纹激励源声发射信号的频域特性。为实现焊接过程中的结构裂纹声发射在线检测提供了基础数据及参考依据。     

常压储罐声发射检测技术

声发射检测技术可用于常压储罐腐蚀评价。讨论了常压储罐中声发射信号产生的机制和传播过程,试验研究了液体介质中声发射源的定位、波速的计算及声发射信号的衰减规律,提出了声发射信号的分析方法以及结果评价方法。指出由于信号传播路径的不确定,使定位分析较困难,而从每个通道单位时间的撞击数来判断更有实际意义,并给出了工程实例。     

小波变换用于声发射波波达时间的研究

基于模态声发射和互相关技术,利用小波变换的方法,计算声发射波达时间,进而进行声发射源定位,提高了定位精度。     

运动条件下超声波壁厚测量的系统辨识

研究了一种在随机摆振与扭振运动工作条件下,用超声波发射与接收系统测量管径与壁厚的数字系统辨识模型.解决了从超声波反射信号中提取壁厚参数的问题.对超声波发射与接收装置在随机摆动与扭振工作条件下如何运用Hillbert变换得到高精度的壁厚参数的数学模型做了详细的讨论,得到了壁厚的计算公式.     

Co的磁声发射研究

流行的磁声发射源模型中承认来源于９０°磁畴壁的运动,本文对公认只含１８０°磁畴壁的Ｃｏ进行了磁声发射及Ｂａｒｋｈａｕｓｅｎ噪音的测量,对二者的信息作了幅度分布分析,测量了Ｃｏ的磁化曲线与磁滞回线,观察了磁畴结构,只含１８０°磁畴壁的Ｃｏ在磁化至“拐膝”之前已有明显的声发射信号,信号的幅度分与硅钢的相似,从而进一步说明了１８０°磁畴壁运动对磁声发射确有贡献,对该结构提出了模型。     

球形压力容器超高速撞击应力波传播特性研究

应用二级轻气炮系统发射球形铝合金弹丸超高速正撞击球形充气压力容器,采用PVDF压电传感器对容器壁表面应力波所引起的压力进行采集,获得了不同弹丸撞击速度下球形压力容器器壁表面应力波所引起的压力随弹丸撞击速度和传播距离的变化规律.结果 表明,由于球形压力容器的几何结构和撞击能量向球形压力容器内高压气体传递的原因,器壁表面应...     

现场压力容器检验的声发射源

自1963年Dunegan首次进行压力容器的声发射检验以来.到目前声发射技术在压力容器检验中的应用已超过了30多a(年)。在这30a中.声发射仪从全模拟式到全数字式已经更新了五代以上.声发射技术在北美、欧洲、中国、日本、澳大利亚等许多国家的压力容器检验中得到广泛应用.并制订了许多声发射检验标准.据文献报道.全世界采用声发射技术检验的大型压力容器有数千台.有关压力容器声发射检验的文章也很多。然而.许多文章只报道了在试验室内进行一台压力容器的试验结果.另一些文章报道了进行许多压力容器声发射检验的统计结果.没有给出现场压力容器检验遇到大量声发射源的特性。本文根据笔者对500多台压力容器现场在役和在线检验的数据,给出了现场压力容器检验可能遇到的多种声发射源。这些声发射源包括裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷的开裂和增长、残余应力释放、氧化皮的剥落、结构摩擦、泄漏、风吹、雨滴撞击和电子噪声等。文中时这些声发射源的定位、分布和关联待性分别进行了分析.并列举了大量的实例。1 定位特性1.1 裂纹1.1.1 焊接表面裂纹和体内深埋裂纹的定位控制焊接工艺.在几何尺寸为内径1800mm、筒体长8000mm、壁厚14mm、材质为16MnR的     

A3钢平板试样拉伸试验的声发射监测

用声发射监测A3钢板状试样的拉伸过程。分析材料形变过程的声发射特征，用声发射信号分析推断材料屈服时吕德斯带的产生与扩展传播。钢中夹杂物对材料声发射现象有较大的影响。