几种典型声发射信号的特征参数分布分析

针对几种典型缺陷类型的声发射源，进行了声发射信号特征参数的采集和统计，并对其声发射特征参数分布规律进行了分析讨论。     

波导杆对声发射信号的影响

对于温度较高的被测件，不能直接将常温探头耦合上去进行检测，如果全部采用高温探头则成本很高。这时，可采用波导杆技术来解决此问题。下面对实际应用中波导杆的声学特性作一介绍。     

基于声发射信号能量衰减的混凝土材料损伤检测

混凝土结构受载损伤破裂过程伴随着声发射(AE)现象,其损伤的积累会影响AE信号能量的衰减效应。为进一步探究材料损伤和AE信号能量衰减之间的关联模式,进而利用能量衰减规律对混凝土损伤程度进行量化表征,对钢筋混凝土梁三点弯曲破坏的全过程进行了AE监测,并根据损伤定位结果实时计算了能量衰减系数,通过衰减系数的时程变化确定了混凝土损伤发展的三个阶段,提出了基于AE能量衰减系数的混凝土损伤评估方法。试验结果表明,该方法可实时量化评估混凝土试件的损伤状态,并对试件宏观裂纹出现后承载模式的转变进行预警。     

金属管直径对声发射波传播的影响

针对海洋平台声发射无损检测的需求,通过研究同壁厚异径金属管声发射波传播特性,并与同厚度金属板中声发射波传播特性作一对比,得出异径金属管和板中传播特性规律及差异,揭示管径对声发射波传播特性影响。同壁厚管随着管径的增大,其声发射信号的峰值均呈衰减趋势。     

声发射方法测定SiCw／Al复合材料的界面强度

对ＳｉＣｗ／Ａｌ复合材料形变断裂过程中的声发射（ＡＥ）特征的研究表明，用ＡＥ技术能准确测定ＳｉＣ纤维的断裂次数，并能测定其断枝长度，从而测定了纤维和基体间的界面强度和ＳｉＣ纤维的断裂强度。     

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。     

高速撞击声发射信号在铝板中的衰减规律

高速撞击声发射信号传播至传感器并被转换成电信号的过程中会发生信号幅值的衰减,导致信号在损伤评估和源定位的误差增大。分析了衰减产生的原因,得到了衰减的一般规律。为了分析高速撞击声发射信号中不同频率板波模态的衰减规律,将高速撞击数值模拟声发射信号进行了小波信号高频和低频的重构并分别进行衰减规律的研究,得到了此两种频率在铝板中的衰减规律,研究了衰减系数和等效幅值随撞击速度的变化规律,研究结果可以用于撞击源定位传感器布局优化及损伤程度评估等领域。     

压力容器用工业纯钛板材声发射衰减特性

通过对压力容器用工业纯钛板材GR2的声发射衰减特性的研究发现,随着板材厚度从6cm增加到20cm,其声发射的衰减趋势呈增大现象。通过对其不同厚度板材声速的计算发现,声速随着板厚的变化并不出现较大的波动,该结论对钛合金压力容器的声发射特性研究有一定的参考指导意义。     

连续声发射信号的源定位技术

介绍连续型声发射信号的区域定位方法、衰减测量定位方法、互相关式时差定位方法和干涉区定位方法，分析影响连续型声发射信号源定位精度的因素。     

金属塑性成型过程中摩擦声发射信号特征

在金属塑性成型的过程中,在较大的正压力作用下,变形金属与模具之间存在着摩擦力,导致除了浪费能源以外,还会使金属坯料的变形不均匀。采用声发射技术,检测了模拟金属滑块和滑板在三种匀速运动及三种正压力的情况下,产生的塑性变形摩擦声发射信号的变化。试验结果表明,在特定条件下,随着正压力的增加,声发射信号的计数和幅度减少。     

相位信息在声发射信号处理中的应用

根据声发射信号采样率高、数据量大和信号能量微弱的特点，研究了基于相位增强技术的功率谱分析方法，在对声发射信号进行不损失信息的高频采样前提下，通过对信号进行二次傅里叶变换，提高了信噪比。用模拟信号对该方法进行了验证，并应用在运行中的隔膜泵曲轴的裂纹扩展监测上，结果表明此方法能有效检出由于裂纹扩展所产生的微弱的声发射信号。     

铝合金腐蚀声发射信号特性研究

采用声发射检测技术对5A03(LF3)铝合金腐蚀过程进行监测,证明利用声发射技术检测铝合金贮罐腐蚀破坏状态的可行性。根据实际使用中铝合金贮罐发生腐蚀的机理及特性制定5A03铝合金腐蚀的模拟试验方案,采集并分析了铝合金腐蚀声发射信号的分布及关联性。最后结合电化学试验验证了本实验的合理性。文章结论可作为现场声发射诊断的初步依据。     

低噪声声发射信号调理系统设计

针对金属腐蚀声发射信号检测要求,设计并实现了一种低噪声的声发射信号调理系统。该系统由电荷放大电路、电压放大电路和滤波电路组成。详细论述了各部分电路的原理,并分析了电路噪声水平。分析试验表明,电荷放大电路中运算放大器的输入电压噪声是影响电路噪声的主要原因。在满足带宽的条件下,选用低噪声的运算放大器能够有效降低整个信号调理系统的噪声,从而提高系统信噪比。     

声发射信号特征分析中的小波变换应用方法

对声发射信号进行分析与处理是目前获取声发射源信息的唯一有效途径,也是声发射技术发展的难点和瓶颈。针对声发射信号的特点,对小波变换用于声发射信号的特征分析问题进行了研究,总结出了适用于声发射信号的小波变换信号特征提取方法,并对未来小波变换在声发射领域的应用与研究方向进行了探讨。     

起重机梁活性缺陷的声发射信号特征

探讨起重机梁缺陷的声发射信号特征和发展规律。采用模拟梁加载试验,获得梁上人工裂纹萌发和扩展过程的声发射信号。通过经验模式分解方法分析出不同载荷和裂纹扩展过程的声发射频率特征。结果表明,起重机梁活性缺陷声发射信号为突发性信号,每一事件声发射所含频率成分复杂。一般裂纹萌发时的声发射信号频率较低;随着裂纹的发展,频率逐渐增高,缺陷频率范围约为25～160 kHz。该研究为起重机械活性缺陷的声发射检测技术提供了理论基础。     

支持向量机声发射检测信号处理技术研究

统计学习理论(statistical learning theory,SLT)研究训练样本有限情况下的机器学习规律,由此引出的支持向量机技术,成为统计模式识别问题的重要研究手段.本文介绍了支持向量机的理论基础,综述了该技术在复合材料声发射检测信号中的具体应用,以及预测模型优化和软件实现的方法,并指出了未来的研究方向.     

某型飞机疲劳试验过程中声发射信号的处理

对某型飞机疲劳试验过程中的噪声信号和裂纹信号的特性进行了分析,针对裂纹信号的各个特性提出了不同的分析方法。运用参数分析和波形分析相结合的方法,成功地对某型飞机疲劳试验的数据进行了事后分析,获得与疲劳裂纹或者疲劳损伤声发射信号相关的一些典型特征,从而有助于了解试验过程中产生疲劳损伤的一些细节信息。这些结果对未来疲劳试验过程中的声发射监测具有重要参考价值和指导意义。     

压力容器声发射检测中常见非缺陷信号分析

介绍了压力容器声发射检测中常见的机械振动、电磁干扰、氧化皮开裂脱落、鞍座垫板摩擦等非缺陷定位信号的特征。频谱分析发现机械噪声、氧化皮和摩擦的声发射信号频率逐渐增加,电磁噪声信号频率较高。因此可通过频率特征区分这些信号。