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。     

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。     

电梯钢丝绳拉伸过程中的声发射特征

采用声发射技术对电梯钢丝绳拉伸过程进行监测,获取钢丝绳断丝信号,并对断丝信号进行参数分析和波形分析。试验结果表明:声发射检测技术能很好地定性辨识断丝信号。断丝信号具有高幅值高能量的特点,信号幅值在80~100 dB之间或绝对能量在2×10~6 mV·s以上的信号可定性认定为断丝信号。通过对具有这些特征的信号进行统计,可对钢丝绳断丝情况定量计算,从而推断出钢丝绳的剩余强度。钢丝绳断丝信号为突发型信号,对信号进行快速傅里叶变换可得知断丝信号的频率主要分布在0~220 kHz之间,且在25~50 kHz之间有明显的能量峰值。     

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。     

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。     

低碳钢氢蚀后拉伸过程中的声发射特征

对氢蚀前后低碳钢拉伸过程中的声发射（AE）行为进行了研究。结果表明，氢蚀使低碳钢拉伸过程事件数明显减少，但是高幅声发射信号的振铃计数明显增多，声发射源以显微裂纹长大与连接为主。     

防喷器壳体材料拉伸过程的声发射特性试验

采用声发射技术研究了防喷器主壳体材料ZG25GrNiMo的拉伸破坏过程。运用声发射参数分析方法分析了该材料在不同破坏阶段的声发射特性。分析结果表明,在材料屈服、塑性变形及断裂过程中的声发射特性具有明显的不同,且不同损伤模式的信号频谱存在明显的差异。     

2.25Cr-1Mo材料在拉伸过程中的声发射信号聚类分析

声发射(AE)技术能用来区分发生在受载材料内的不同损伤模式,而聚类分析能在无先验知识的情况下通过揭示数据内部结构对数据进行分类。声发射波形包含了丰富的声发射源信息,而常规的特征参数并不能满足深层次的声源识别要求。文章尝试从波形的频率分布特征、形状特征和强度特征三个方面分别选取小波变换能量特征系数、波形裕度因子和幅值作为描述声发射波形的新参数。基于波形新参数的聚类分析能有效地区分加氢反应器材料2.25Cr-1Mo带裂纹和无裂纹试件拉伸过程中屈服阶段塑性变形信号、微裂纹扩展信号和断裂失稳信号。     

缺陷试板拉伸过程声发射信号特性的相关性分析

为了研究含不同缺陷的16MnR焊接试样的声发射信号特征参数的分布特点及相关性,制作了板状焊接试样。分别进行了含气孔、条渣、未焊透及无缺陷试样的拉伸试验。对试验中声发射信号的计数、能量和幅值的分布特点及其相关性进行了分析,得出了不同缺陷的特征参数分布特点和各参数之间的相关性。提出了运用特征参数的分布特点、相关性分析及特征参量累积分析可以确定某一类型含缺陷材料的声发射特性。但由于缺陷的形状特征、尺寸及混合特性不同,得出的特性曲线和特征点也会不同。尽可能建立多种缺陷的声发射信号特性参数的试验数据,利用各种方法对试验数据进行分析,才能为检测人员更好地评估设备的完整性提供支持。     

H62铜合金试件拉伸过程声发射监测与数据分析

铜材料由于具有较好的耐腐蚀性,近年来被广泛应用于化工等行业。应用声发射检测技术对铜制承压设备进行检测是较为有效的方法之一。制作了H62型号的铜拉伸试件,并对拉伸过程进行了声发射监测。研究结果表明,铜材料的弹性阶段较短;对于铜拉伸试件,由于其材料黏弹性较高,出现破坏时,高幅值信号较少;相同铜试件,有效声发射信号个数与加载速率有关,加载速率越快,有效声发射信号越多;铜材料声发射信号的波形峰值频率一般出现在210-340kHZ范围。相关结论可以为开展铜制承压设备的声发射监测提供参考。     

防喷器壳体材料疲劳试验的声发射信号分析

根据新防喷器声发射检测遇到的数据难分析、难评定等问题,针对防喷器壳体材料进行多种疲劳试验,在试验过程中全程采集声发射信号数据。通过对比不同的试验数据,分析出防喷器壳体材料中缺陷扩展和典型干扰的信号特征,以及材料在疲劳过程中声发射信号特征的变化趋势。并且把这些分析结果应用到新防喷器的检测中,检测证明整个分析非常正确。     

新型防喷器内表面声发射模拟源

为了解防喷器内表面声发射信号的特征及传播特性,需要进行内表面的模拟试验,但常用的模拟源不能满足试验要求。为此研制出新型的模拟信号源装置,该装置使用方便、防水、密封、可控,可产生持续、稳定信号。通过对比分析,新型模拟源产生信号幅度的平均值与铅笔芯模拟源的平均值基本一样;新型模拟源的最高幅度略比铅笔芯模拟源高;新型模拟源的平面定位偏离实际位置的距离比铅笔芯模拟定位的要小,且在同一位置上各次试验定位数值间的离散度也小。从而验证了新型模拟源信号可以满足实验室研究的需要。     

AE testing of a low-alloy steel pressure vessel

Testing pressure vessels in the field is generally conducted within a given range of test pressures, determined beforehand according to specified criteria. Thus monitoring of flaw growth using AE is carried under restricted conditions. To study the AE activity of flaws in welded seams of a pressure vessel (made of low-alloy steel) at different stages of growth and at different strains, tests were conducted on both spherical and cylindrical pressure vessels containing different artificial flaws. For given test conditions, the relationships between AE activity of artificial flaws and measured strains were studied. These tests form an important basis for the testing and assessment of engineering pressure vessels in the field.     

AE42和Mg-Al-RE-Ca合金的压入抗蠕变性能

用压入蠕变的方法研究了AE42合金和在AE41合金中加入0．4％-1．2％Ca的（质量分数，下同）Mg-Al-RE-Ca合金的抗蠕变性能，并利用光学显微镜，XRD和SEM（带EDS）对合金蠕变前后的组织结构进行了分析。结果表明：随着Ca添加量的提高，Mg-Al-RE-Ca合金的压入抗蠕变性能也不断提高，Mg-Al-RE-Ca合金在150℃和175℃时的压入抗蠕变性能优于AE42合金。压入蠕变前后的组织结构分析表明：AE42合金中Al11Nd3相在高温下不稳定会分解，造成抗蠕变性能下降：而在稀土含量相对少的Mg-Al-RE-Ca合金中，形成热稳定性好的Al2Ca，改善了合金的抗蠕变性能。     

金属材料拉伸损伤的磁记忆表征

研究了18CrNi4A平板试样在不同拉仲载荷水平下磁记忆信号的变化规律,探讨磁记忆信号及其梯度的绝对值k与应力水平、应力集中程度间的定量关系。结果表明,利用各加载载荷下磁记忆信号减去未加载时磁记忆信号后的曲线过零点,以及Hp（y）曲线梯度的kmax位置,均可对试件应力集中位置进行有效判定,且梯度k与应力大小呈阶梯增长关系;在检测路径上,信号呈线性关系,随着拉伸应力的变大,直线的斜率在损伤各阶段呈先缓慢增加随后指数增长直至屈服,随后曲线斜率下降,直到断裂后磁信号发生激变规律性变化。     

基于HHT的预应力钢筋混凝土梁断裂AE信号分析

针对混凝土材料损伤所产生的声发射信号复杂的特点,提出了基于Hilbert—Huang变换的分析混凝土声发射信号的新方法。利用全波形声发射技术记录了预应力混凝土梁在三点弯曲荷载试验下整个破坏过程的声发射信号,研究了声发射累计能量随时间变化的关系曲线,分析了梁在不同破坏阶段产生的实测声发射信号,获得了信号的Hilbert谱。通过与小波分析结果进行比较,显示出该方法具有处理精度高、自适应性强的特点,能有效地提取声发射信号中损伤的主要特征,为声发射信号处理提出了一种新的途径。     

小波分析在超声测厚信号特征提取中的应用

采用超声波对旋压固体火箭发动机的绝热层厚度进行检测时,检测信号中的纹理噪声影响了界面回波的确定,进而影响绝热层厚度的准确测量。通过分析绝热层超声测厚信号特点和噪声来源,提出了利用小波变换对检测信号进行处理的方法。仿真结果表明,运用小波分析得到的厚度特征有很大的改善,通过试件厚度的计算,验证了测量的有效性和准确性。     

基于声发射和振动信号的振动钻削钻头故障诊断试验研究

针对钻削过程中钻头状态监测问题,基于声发射采集系统和振动采集系统设计超声轴向振动钻削钻头故障监测装置,分别应用完整钻头和故障钻头进行45钢板的超声振动钻削对比试验,采集不同钻头状态的AE和振动信号,通过时域分析、频域分析和小波分解,分析故障钻头对AE和振动信号的影响。试验结果表明：通过AE和振动信号判别钻头状态,判别结果与实际一致,能够实现钻头的故障诊断。