对Paris疲劳扩展公式中指数n值的探讨

本文应用真实应力强度因子的方法,推导得派利斯(Paris)公式中疲劳裂纹扩展指数n值与裂纹扩展时所对应的载荷值在循环载荷中的位置之间的关系,从而从物理意义上解释了不同的材料具有不同的n值。本文还应用声发射法进一步研究了这一关系。实验研究表明,理论推导与实验结果相吻合。复型技术曾用来观察一周加载循环中疲劳裂纹扩展的过程。其结果表明,试验中所采用的声发射法对于提供疲劳裂纹扩展的信息是灵敏和精确的。     

单轴压缩条件下不同裂纹制作方式的裂纹破坏分析及其声发射特征研究

采用类岩石材料研究了不同裂纹制作条件下张拉裂纹的破裂过程, 并利用声发射测试技术分析了试样在破坏过程中裂纹的萌生、起裂、扩展和破裂全过程的声发射特征。试验结果表明, 不同制作条件下裂纹扩张呈现不同的破坏方式,有不同的起裂强度和抗压强度,而且在hits t时间曲线上存在差别;声发射hits t时间曲线呈现与应力时间曲线同步性的特点,并且曲线自身突变性反映了裂纹扩展中能量释放的突发性,两者的符合性较好。     

基于微缺陷累计成核数序列的岩石边坡滑移带尺度增长预测

岩石边坡滑移带是一个微损伤聚集带,每一个微损伤实际为一个微缺陷成核,因此,存在累计微缺陷成核数与滑移带尺度增长的对应关系.这个关系以裂纹系统的最大尺度cmax作为未知量,需要确定的参数有材料颗粒尺度δ,微裂纹尺-频分布分维数Dc,裂纹表面粗糙度分维数Ds,微裂纹总数Nd以及微缺陷成核累计数Nd.通过对边坡数值模拟微裂纹系统的统计分析,发现该尺度增长模型的预测值与实测值吻合较好.微缺陷成核数序列与声发射序列有较多的相似性,因此,研究结果为预测边坡内部裂纹增长提供了参考.     

泥岩实时细观破坏过程及其声发射事件产生机制研究

利用自制的与CT系统和声发射系统配套的加载装置,研究了泥岩在破坏过程中裂纹、孔隙等变化规律及与声发射事件之间的关系.研究表明:从CT图像可以观测到不同加载阶段试件中微裂纹闭合、扩展、分叉等细观损伤活动,声发射事件的空间分布规律很好地反映了内部微破裂、微裂纹的演化过程,定位结果与裂纹发育区域较一致.破坏模式不同反映了破坏过程和破坏机理的不同,破坏从规模较大的原生微裂纹处起裂,起裂载荷约为峰值载荷的80%,无原生裂纹区域和含坚硬夹层区域发生突发性脆性破坏,坚硬夹层对破坏模式起控制作用.声发射事件主要来源于加载初期新生裂纹的形成、原生裂纹的压密及裂纹的稳定扩展,此时声发射信号为突发型.裂纹的起裂和非稳定扩展过程不能形成声发射事件,此时声发射信号为连续型.能量累积陡增是裂纹起裂、分叉及宏观破坏的标志.     

用磁声法MAE检测钢结构构件应力的机理和应用

分析了磁声发射的产生与接收、磁声发射与磁致伸缩、磁声发射的应力检测机理，应力对磁声发射的影响，磁声发射的检测系统等几个方面．从这些方面说明了用磁声发射来实施应力检测是可行的．证明磁声发射的强度既受外磁场变化影响，又受应力变化影响，并且磁声发射的变化幅度与所受应力大小有一定的关系，据此可为磁声发射检测铁磁材料的应力状态提供依据．但由于磁声发射的强度和施加于构件上应力状态的关系比较复杂，所以结合磁声发射和巴克素森BN两种方法各自优点的应力检测更比看好．     

风力机叶片裂纹特征的小波尺度谱识别

为了在强大噪声干扰下提取风力机叶片的早期裂纹特征,识别不同种类的裂纹,通过搭建声发射设备检测风力机叶片复合材料块实验平台,采集扩展裂纹与萌生裂纹的声发射信号,并借助小波尺度谱优越的时频分析性能来有效提取裂纹信号的特征,以区别扩展裂纹和萌生裂纹.实验结果表明,小波尺度谱能有效提取非线性、非平稳信号中的故障特征,优于小波分析方法.通过实验研究,得到了识别扩展裂纹和萌生裂纹的判据,建立了基于声发射和小波尺度谱的风力机叶片裂纹识别新方法.     

基于矩形管通孔缺陷的声发射无损检测

主要进行了矩形管通孔缺陷的声发射无损检测方法研究。通过对预制有通孔缺陷的矩形管(Q345)进行三点弯曲试验,模拟现场中矩形管在酸腐、锈蚀等各种原因产生通孔类缺陷的情况下,因承受重力、挤压产生的应力,出现的扩展裂纹、下挠、侧弯、刚度下降,甚至产生塑性变形的实际情况,进而对试验的力学曲线、声发射图像进行数据分析,确定缺陷产生的具体水平位置,分析受压位置与缺陷位置对矩形管结构和力学性能的影响程度。     

岩石压剪断裂的模型试验研究

本文通过含中心斜裂纹砂浆试件的单轴压缩模型试验，测试并分析了裂纹扩展过程中的声发射特性和裂纹面相对位移。试验表明：岩石类脆性材料的压剪断裂破坏机理与拉剪断裂有本质的区别，裂纹面相对位移随轴压荷载的变化曲线与裂纹扩展过程中的声发射曲线具有一定的同步性，反映出中心斜裂纹压剪断裂的阶段性，以及裂纹的几何尺寸、分布规律和裂纹面物理力学性质对岩石压剪断裂的影响。     

铁路车轮裂纹在线检测方法研究

早期发现车轮的初始疲劳裂纹是避免铁路车辆行车事故的最有效的方法。采用弹性力学的理论．分析了疲劳裂纹产生时弹性波的主要传播形式及声发射现象，分析了疲劳裂纹信号与噪声信号在波形、频率和幅度上的明显区别，提出了洲量点位的确定原则和用宽带声发射传感器接收疲劳裂纹信号采取的措施及硬软件去噪的方法。建立了应变能与疲劳裂纹信号之间的数学模型。通过高保真宽带传感器实时真实地获取被测材料结构中产生的宽带声发射信号，并分析研究源产生的超声波模式，找出对应模式波的内在持征，即可进行缺陷的参数识别和定位。为车轮早期疲劳裂纹的识别提供了一种新方法。     

单轴压缩下横观各向同性岩石破裂过程 声发射特性的离散元模拟

采用离散单元法研究了横观各向同性岩石在不同层面倾角条件下的单轴压缩破坏过程及声发射特性。结果表明:由于层面倾角的变化,导致横观各向同性岩石破裂过程具有不同的声发射特性。声发射特性与应力存在一定的耦合关系,且声发射空间响应集中在2种岩石的交界面上。互层岩体由于层间力学属性不同,极有可能在交界面处引起应力集中,使得在交界面附近裂纹最先萌生,裂纹进一步向交界面两侧岩体中扩展,从而引起宏观裂纹的出现,最终引起岩体的破坏。随着层面倾角的增大,岩石的单轴抗压强度和弹性模量呈先减小后增大,层面倾角90°时的强度甚至超过了0°时的强度。     

Research on the Monitoring System of CNC Grinding Process Based on Acoustic Emission

1 Introduction The workpiece collision might be occurred whenthe workpiece wasi mproperly clamped duringthe grindingprocess.In such case , wheel or workpiece might be damaged and some accidents might be caused. Hence ,itwas veryi mportant to monitor the grinding process on-line .The size management , machining efficiency andtheprotection of the wheel or the workpiece could be opti mized and/ori mproved duetothe presence of on-line moni-toring[1].To overcome the li mitation of some traditional…     

压力管道泄漏声发射实验信号识别与分析

利用实验室现有油气管道实验平台,建立了压力管道泄漏的声发射检测模型。在不同实验条件下,如变化管道压力、管道流量、传感器间距等,进行了压力管道泄漏的声发射检测实验。通过对压力管道泄漏的声发射信号分析,能够定性地判断有无泄漏。同时,分别分析了压力管道泄漏声发射信号的有关参数随管道压力、流量、传感器间距变化的规律,对压力管道泄漏的声发射检测进行了有益的探索。     

岩石声发射测量地应力信号处理技术研究

针对目前岩石声发射信号处理存在的问题,在对岩石声发射技术和信号处理技术归纳的基础上,对比了目前各种信号处理的方法,指出了小波分析理论满足岩石声发射信号处理的要求;接着,利用频谱分析等找出岩石声发射信号的频率范围;进而,通过分析研究得到合适的小波基、阂值形式;最后,对信号进行分解、去噪、重构和压缩．经理论分析和实例结果说明,借助Matlab软件,应用小波分析和小波包分析理论,可有效进行岩石声发射信号分析和处理．     

Monitoring of Grinding Process with Acoustic Emission Signals

ＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇｏｆＧｒｉｎｄｉｎｇＰｒｏｃｅｓｓｗｉｔｈＡｃｏｕｓｔｉｃＥｍｉｓｓｉｏｎＳｉｇｎａｌｓ￥（穆玉海）（杨青）（姚英学）（袁哲俊）ＭＵＹｕｈａｉ；ＹＡＮＧＱｉｎｇ；ＹＡＯＹｉｎｇｘｕｅ；ＹＵＡＮＺｈｅｊｕｎ（Ｄｃｐｔ．ｏｆＭｅｃｈａ...     

Investigating fatigue behavior of gear components with the acoustic emission technique

A novel method is presented to evaluate the complicated fatigue behavior of gears made of 20Cr2Ni4A. Fatigue tests are conducted in a high-frequency push-pull fatigue tester, and acoustic emission (AE) technique is used to acquire metal fatigue signals. After analyzing large number of AE frequency spectrum, we find that: the crack extension can be expressed as the energy of specific frequency band, which is abbreviated as F-energy. To further validate the fatigue behavior, some correlation analysis is applied between F-energy and some AE parameters. Experimental results show that there is significant correlation among the F-energy, root mean square (RMS), relative energy, and hits. The findings can be used to validate the effectiveness of the F-energy in predicting fatigue crack propagation and remaining life for parts in-service. F-energy, as a new AE parameter, is first put forward in the area of fatigue crack growth.     

Acoustic Emission and Damage Characteristics of Alumina

Advanced multi-channels acoustic emission(AE)system is used to study the fracture process of alumina material subjected by three-point-bending loading.Using AE counts and AE hits,the location of damage and damage characteristics are discussed.AE energy,AE counts,AE amplitude changing with loading time are analyzed for the notched alumina specimen.It is indicated that AE characteristic parameters reflect the damage process and fracture of material.     

Acoustic emission from gas-filled coal under triaxial compression

Acoustic emission (AE) experiments have been performed on gas-saturated coal specimens under conventional triaxial compression. The AE characteristics were investigated for a methane gas flow through the coal specimen. One AE parameter, AE count, when normalized by the total count number was used to represent the damage evolution in the gassy coal. It is shown that this AE parameter is a reasonable indicator for damage occurring within the coal specimen since its envelope has almost the same shape as the complete stress–strain curve, except for a short time delay. In addition, the change in AE count is highly consistent with the change in coal permeability. Test results also show that methane containing coal emits a small number of AE events before entering the yield stage. AE activity gradually increases during the yield process up to the peak stress. The lowest permeability corresponds to the highest AE activity, implying failure will soon occur. An AE based constitutive model was constructed and the theoretical results agree well with those of experiments.     

局域波神经网络海洋平台AE信号识别研究

为了研究海洋平台结构声发射信号的特征,将近期发展的局域波法和神经网络相结合应用于提取识别中.首先,将海洋平台结构声发射信号进行局域波分解,得到自适应的基本模式分量,然后从各基本模式分量中提取能量特征参数作为神经网络的输入参数来识别海洋平台结构的声发射信号.通过对海洋平台结构模型声发射信号的实验数据分析表明,以局域波法提取各频带能量作为特征参数的神经网络方法可以准确、有效地识别海洋平台结构声发射信号,从而为海洋平台结构声发射信号特征提取识别提供了一种新的方法.     

钢轨胶结剪切强度的声发射监测

研究了胶结剪切强度的声发射特性，发现用声发射可以观察断裂的详细过程：从加载开始就出现声发射，说明较弱的连结点已开始断裂；极大的声发射振铃增长，表明胶结产生了破坏；断裂的声发射信号幅值大；从声发射图上所得的最大载荷低于从Ｘ－Ｙ函数记录仪所得的；声发射可以用于评价胶结质量     

Characteristics of acoustic emission signals in damp cracking coal rocks

A uniaxial load experiment on coal rocks at different stress rates was carried out, based on the characteristics of acoustic emission (AE) signals in cracking coal rocks, decomposition, de-noising and reconstruction for the AE signals through wavelet packet transform for solving the current problems created by the presence of noise in AE signals and the existing problems in AE signal processing. The results show that the various characteristics of AE signals in coal rocks cracking under different situations can be clearly reflected, after the AE signals are de-noised by the wavelet packet. Compared to dry coal rocks, the number of AE occurrences in damp coal rocks was significantly reduced, as well as the average amplitude. The number of AE occurrences in damp and dry coal rocks clearly increased with increases in the loading rate, but the largest amplitude of the AE signals in damp coal rocks has been reduced. There is no clear evidence of change in dry coal rocks.