Q345R疲劳损伤过程声发射信号特征分析

制冷系统压力容器应用非常广泛，对于该类在役压力容器还没有可靠的实时动态监测方法。提出采用声发射检测技术对制冷系统压力容器进行实时监测，通过对容器制造材料Q345R钢的疲劳载荷试验，采集材料损伤全过程的声发射信号进行特征参数分析、波形和频谱分析，发现材料从裂纹萌生到断裂失效过程的转折点，并对不同损伤阶段声发射信号波形和频谱的特性进行对比研究，找出各个阶段声发射信号的特征，为实现Q345R声发射动态监测和评价提供可靠依据。     

胶合板拉伸过程中的声发射特征

针对传统的力学试验方法对胶合板破坏过程的表征不足,提出了用声发射检测技术全程监测胶合板拉伸破坏过程。试验表明,材料的损伤破坏具有阶段性,不同阶段的声发射信号特征有明显的区别。研究发现声发射特征参数能够表征材料受载过程中的损伤演化规律和损伤类型,能直观地反映材料的损伤特征。因此,声发射检测技术可作为材料测试、质量评定的有效手段,也是传统力学方法的有益补充。     

基于不同频率下疲劳裂纹扩展时声发射特性分析

为了探究Q345R材料在循环载荷作用下的性能,开展不同频率下疲劳裂纹扩展实验,对照疲劳载荷过程中的损伤过程,提取声发射信号特征参数并进行综合分析。研究发现不同加载频率下,材料疲劳裂纹扩展长度与循环次数的关系;同时通过声发射在线监测其过程中的特征参数,发现疲劳裂纹扩展和断裂过程中的规律性,为声发射技术应用于Q345R材料的在线检测提供了参考。     

基于数字图像和声发射技术的4130X钢拉伸断裂损伤状态监测

4130X钢是压缩天然气高压气瓶组的主要材料,为得到其受载作用下的损伤演化规律,采用数字图像相关技术(DIC)与声发射技术相结合,开展了 4130X钢拉伸断裂损伤状态监测试验.采用拉伸试件表面应变标准差(SD)表征其损伤演化规律,并与损伤过程声发射信号特征参数经历分析相结合,得到了 4130X钢在弹性微损伤、塑性损伤、...     

高温环境下钛合金拉伸损伤声发射试验

针对高温环境钛合金损伤在役监测需要,提出了采用声发射技术对其进行实时动态监测。通过模拟真实机匣内高温环境,对TA15钛合金进行高温拉伸损伤力学声发射监测试验。确定了钛合金为波导杆的材料,将焊接了波导杆的钛合金试件进行不同拉伸速率下的高温拉伸试验。试验结果表明,不同温度下TA15钛合金的力学性能呈现有规律的变化,声发射技术可以成功地监测和表征钛合金的损伤演变,计数能够明显地反映出高温下拉伸试验的不同力学阶段。     

Q345R钢焊接缺陷声发射信号的时频分析

利用短时傅里叶变换(STFT)、Wigner-Ville分布(WVD)、小波变换(WT)、HilbertHuang变换(HHT)四种时频分析方法对含焊接夹渣的Q345R钢在弯曲过程中各个阶段的声发射信号进行比较研究,确定了各个阶段声发射信号的时频特性及能量分布。研究结果表明,弯曲变形过程中,各个阶段的声发射信号各不相同;HHT具有最高的时频分辨率,WT次之,WVD紧随其后,STFT最差;弹性变形阶段信号的能量主要分布在25~80kHz之间,塑性变形阶段信号的能量主要集中在80~120kHz之间,裂纹扩展阶段信号的能量主要集中在140~170kHz之间。     

Q345R钢在含单质硫地层水中的腐蚀行为

采用失重法测试了Q345R钢在60℃下含不同量单质硫(0,5,10,20 g/L)模拟地层水中的均匀腐蚀速率，采用扫描电子显微镜(SEM)对浸泡后的试样进行了微观形貌表征，并通过电化学方法研究了Q345R钢在含单质硫模拟地层水中的腐蚀电化学行为。结果表明：单质硫的存在加速了Q345R钢的腐蚀，随着模拟地层水中单质硫含量的增大，Q345R钢的平均腐蚀速率从0.277 8 mm/a逐渐增大到1.026 1 mm/a;可认为硫含量增加，降低了材料的电荷转移电阻，加速了阴极反应；同时，单质硫能引发Q345R钢的点蚀，增加局部腐蚀风险。     

锆金属拉伸的声发射特性

通过锆材拉伸过程的声发射测试,研究了锆金属拉伸过程中的声发射参数和频率特性。研究结果表明,通道撞击等参数能较好地表征锆金属拉伸过程不同阶段的损伤状况,拉伸过程中声发射信号频率约0～500 kHz,中心频率约为130 kHz。研究结果对锆制压力容器现场声发射检测和监测具有重要的参考意义。     

金属材料拉伸断裂过程中的声发射特性研究

对含有I型裂纹的SM490A试样,使用声发射仪检测了拉伸断裂过程中的塑性变形和断裂过程。通过声发射特征参数分析了裂纹尖端和塑性变形区域的力学特征。结果表明:用CCD图像来研究裂纹断裂过程中不同阶段的声发射信号是可行的,在断裂过程中含裂纹的SM490A试样在高速断裂时R方向与T方向试件产生的声发射信号之间的差异比低速断裂时的小。     

基于磁记忆的淬火45钢拉伸性能的评估

以工业中常用的45钢作为研究对象,并针对不同淬火的45钢试样进行拉伸试验,研究拉伸过程的阶段性磁记忆信号特征,揭示拉伸过程磁记忆表征规律,明确磁记忆信号与力学性能参数的关系,建立基于磁记忆的淬火45钢力学损伤的评估方法,为磁记忆技术用于评估淬火钢力学损伤程度奠定基础。研究结果表明,磁记忆检测能准确判断淬火钢拉伸过程应力状态及损伤程度,实现评估力学损伤的目标。     

防喷器材料在拉伸过程中的声发射信号特性

用声发射技术研究防喷器材料ZG25CrNiMo裂纹试件的拉伸损伤与断裂行为。声发射仪器记录了ZG25CrNiMo裂纹试件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和波形分析方法对zG25crNiMo裂纹缺陷试件的声发射数据进行分析,得出材料在拉伸过程中的损伤类型以及各阶段所呈现的特性。试验结果表明,拉伸过程中破坏机制对声发射信号的特征具有显著影响,不同损伤阶段的信号频谱特征存在差异。     

V型切口板材试件拉伸断裂过程中的声发射特征

制作了直V型切口和斜V型切口板材试件,设计了板材拉伸断裂声发射监测试验。结合金属断裂力学性能和红外热图,分别对两种切口板材主要声发射参数与断裂过程的相关性进行深入分析,研究试件损伤过程的声发射参数表征以及某些参数特征。结果表明,声发射能量计数、振铃计数、撞击、幅度和频谱峰值能较好地表征试件损伤过程。证明了声发射技术应用于钢制结构损伤实时监测和预警的可行性,并得出某些声发射参数的重要特征。     

T700碳纤维复合材料层合板面内剪切过程的声发射特性

为了研究碳纤维复合材料层合板面内剪切的破坏原理,对其损伤过程进行了声发射检测和有限元模拟。结果表明:碳纤维复合材料层合板面内剪切损伤形式和损伤演化过程与声发射特征参数(幅值、能量、撞击计数)具有相关性,损伤过程包括初始阶段、损伤累积阶段和断裂破坏阶段;在初始阶段和损伤累积阶段,损伤呈渐进式增长,试件具有一定的承载能力,在断裂破坏阶段,承载能力随大面积分层以及纤维断裂发生骤降。     

16MnR／0Cr18Ni9Ti复合钢板损伤与断裂过程的声发射特性试验

研究了16MnR／0Cr18Ni9复合钢板在承受拉伸载荷时的损伤与断裂行为。给出了损伤类型、阶段和恒载等关键声发射特性,发现了不同损伤类型表现出不同的声发射特性。损伤与断裂的不同阶段,可用声发射信号的几种关联图进行区分。     

基于声发射的Q345B钢失稳断裂模式识别

研究了一种基于声发射技术的Q345B钢材进入失稳断裂模式的识别方法。其以声发射计数率作为研究的数据对象,利用数理统计学分析计数率数据变化的规律,提出了用声发射计数率的离散系数对疲劳裂纹扩展过程的第二阶段与第三阶段进行识别,建立了Q345B钢材声发射计数率的离散系数与应力强度因子幅值的关系,可为利用声发射技术作为Q345B钢材失稳断裂预警识别提供依据。     

C/SiC复合材料拉伸过程的声发射研究

利用声发射（AE）技术对C／SiC复合材料试样拉伸试验过程进行动态监测。通过声发射多参数分析法对拉伸过程中的声发射累计能量和平均持续时间随载荷或时间的变化进行了综合分析；同时对拉伸过程中典型AE信号的频率特征进行了分析，揭示了C／SiC复合材料拉伸损伤的演化过程及规律，给出了材料拉伸损伤发展的不同阶段以及各阶段损伤类型。通过声发射累计能量随载荷变化的斜率突变定义了材料临界损伤强度。     

声发射信号特征参数分析方法在镁铝合金拉伸试验分析中的应用

介绍了声发射信号特征参数及简单参数分析方法。用声发射技术监测了镁铝合金的拉伸过程,对比分析了拉伸特性曲线和声发射分布图随时间的变化规律,发现声发射事件计数和幅值能很好地反映拉伸的不同阶段。对信号参数进行关联分析,事件计数和能量关联在时间上的分布能很好地区分拉伸过程中的声源,也能很好地区分拉伸的不同阶段。     

复合材料拉伸过程的声发射特性研究

为了研究16MnR／0Cr18Ni9Ti复合材料断裂过程的声发射特性,可以利用声发射技术对16MnR／OCr18Ni9Ti复合材料试件的拉伸过程进行全程监测。研究表明,材料拉伸断裂过程中,声发射信号丰富明显,可测性良好,并且不同破坏阶段的声发射信号具有不同的特征。通过对不同拉伸阶段声发射信号的参数分析,可以了解材料不同变形阶段的声发射特性,并据此来分析材料损伤的发生、发展及演变过程。与传统的力学试验方法相比,声发射技术在研究复合材料断裂过程方面具有明显的优势。     

偏心旋转低周疲劳下料的声发射特性实验

采用偏心旋转低周疲劳下料工艺,对304不锈钢和16Mn钢两种材料进行了下料实验,通过施加偏心位移的方式施加疲劳载荷,并采集了管料断裂过程中的声发射信号,提取了声发射信号的峭度、幅值、振铃累积计数和频谱。发现这些特征值与断裂过程吻合度比较高,能够比较准确地反映下料过程中的断裂各阶段变化,这是由于声发射信号检测到的是材料的应变能的释放,正好与断裂过程中的能量释放相吻合。对304不锈钢和16Mn钢断裂过程中的声发射信号进行了对比,发现了不同材料的声发射各参数的具体数值有所不同,这是由于材料本身属性的差异造成的。实验结果表明,管料在偏心旋转低周疲劳下料过程中的断裂变化可以通过声发射信号检测,并通过一些特征参数明确地表征出来,声发射可以用于偏心旋转低周疲劳下料的监测。     

不同拉伸速度下的碳布/环氧树脂复合材料声发射评价

采用电子万能实验机控制,分别以1、2、5 mm/min的加载速度对碳布/环氧树脂复合材料进行拉伸,在拉伸过程中用声发射检测设备采集拉伸过程中产生的声发射信号,建立采集的声发射信号特征与时间、载荷的相关图,通过对相关图的分析,判断碳布/环氧树脂材料在拉伸过程中的损伤情况,并结合相关图分析不同拉伸速度对碳布/环氧树脂复合材料的影响,判定碳布/环氧树脂复合材料的临界失效载荷。结果表明:声发射检测可用于评价复合材料加载过程中的损伤情况,可将最大承载载荷的70%～80%作为碳布/环氧复合材料的失效参考载荷。