异种钢接头热影响区裂纹扩展声发射特征信号分析

文中以P92钢与Ni基焊材焊接热影响区为研究对象,通过采集紧凑拉伸试验过程中异种钢接头热影响区启裂及裂纹扩展的声发射特性信号,分析裂纹扩展的声发射信号幅值、频率分布、能量及振铃计数等特征参数,同时分析声发射特征信号与断口形貌之间的对应关系。结果表明：裂纹扩展声发射信号均为突发型信号,频率主要集中在50～200 kHz;裂纹稳定扩展的声发射信号具有平均幅值较低、总能量和振铃计数率参数变化平缓的特点;裂纹失稳扩展的声发射信号具有平均幅值较高、总能量和振铃计数率参数呈瞬时增加的特点;裂纹稳定扩展阶段的声发射特征信号与韧性断口特征相对应;裂纹失稳扩展阶段的声发射特征信号与准解理断裂或解理断裂特征相对应。     

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。     

起重机箱形梁结构表面裂纹扩展的声发射特性

采用声发射技术监测带有表面焊接裂纹的箱形梁结构的三点弯曲试验。分析了箱形梁试件受载弯曲过程中裂纹扩展的声发射信号特征,比较了加载过程中不同载荷水平下定位源信号的声发射参数特征。研究发现,表面裂纹扩展的声发射信号为突发型信号,其幅度主要为45～60dB,频率主要分布在100～450kHz。试验结果表明,线定位方法可以对箱形梁试件中的裂纹缺陷进行准确定位。     

基于声发射多特征融合的搅拌摩擦焊缺陷监测

搅拌摩擦焊(friction stir welding, FSW)是一个多物理场耦合过程,焊接过程中声发射信号与焊接缺陷具有关联性. 基于声发射检测与多特征融合研究FSW缺陷监测方法,实时检测固态介质中的声发射信号,利用短时傅里叶变换、小波变换、梅尔频谱对声发射信号进行分析,确定焊接缺陷与声发射信号之间的相关性,最后通过concat融合方法构建多特征向量. 结果表明,FSW在预制缺陷处具有不同的声发射信号特征. 短时傅里叶、小波变换的主要频段集中在20 kHz,出现缺陷时功率分别达到?40,0.8 dB以上,梅尔频谱的主要频段集中在3.5 kHz出现缺陷时功率达到?40 dB以上. 应用多层神经网络分别建立基于单特征、多特征向量的焊接缺陷识别模型,多特征向量的焊接缺陷识别模型在数据集中的平均识别率达到97%,比基于单一特征缺陷识别模型提高18%. 研究的多特征缺陷识别模型能更准确地对焊接状态进行识别与监测.     

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。     

基于声发射信号频谱分析的焊接夹渣试件特征参数分析

为避免钢铁构件由于焊接夹渣缺陷造成的危害,针对焊接夹渣试件,采用试验模拟其在受载作用下的变形断裂过程并收集其声发射信号,对信号进行频谱分析提取特征参数的分布范围。通过比较标准试件和焊接夹渣试件的特征参数,得到局域谱1、局域谱3、频率质心、平均频率、峰值频率这些特征参数,可用来判别标准试件和焊接夹渣试件。这为利用声发射技术对焊缝中的夹渣检测提供了判断依据。     

风力机叶片主梁材料缺陷演化研究

本文以含分层缺陷的风力机叶片主梁复合材料为研究对象,采用单轴拉伸测试实验和声发射技术对分层缺陷演化进行研究。通过对分层缺陷复合材料在单轴拉伸过程中产生的声发射信号进行小波包分解,并对分解后的各层频谱和能量分布进行分析。研究结果表明:采用小波包时频、小波包能量谱联合分析,能够有效识别加载过程中的缺陷演化状态对应的声发射信号特征。得出了不同损伤模式即纤维断裂、基体开裂和层间断裂的频率分布范围。为分析主梁材料破损全过程的力学及声发射特性提供了一条新思路。     

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。     

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。     

电阻点焊熔核形核信息的声发射信号表征

以结构负载压电传感的方式,研究借助声发射信号表征电阻点焊铝合金过程的熔核形核信息,包括焊接过程的声发射信号表征和熔核质量信息的声发射信号表征.结果表明,电阻点焊不论是稳定形核还是非稳定形核均可以用声发射信号来表征熔核形核的不同物理阶段.熔核形核的飞溅、开裂等特征事件也可以利用电阻点焊过程声发射信号的形核声发射特征参数来予以界定.声发射特征参数与熔核形核尺寸、焊点拉剪载荷具有较好的相关性.可以使用焊接过程中的声发射特征参数作为检测或预测熔核形核尺寸和焊点拉剪载荷的依据之一.     

改进的希尔伯特-黄变换(HHT)在多模式Lamb波检测中的应用

Lamb波的主要特点在于它的多模式和频散,在任一给定的激发频率下,至少存在两种Lamb波模式。各模式的频散特性使Lamb波检测变得非常复杂,所以,Lamb波检测的关键在于缺陷信号特征参数的提取和精确的信号解释。首先采用HHT直接对多模式Lamb波检测信号进行了分析,通过分析,得出了直接对多模式Lamb波信号进行EMD分解来得到信号的瞬时频率和瞬时幅值的方法是不适合的结论。采用改进后的HHT方法进行分析,有效消除了噪声干扰和各模式Lamb波的相互干扰,得到的信号时频集聚性较好,有利于特征参数的提取和进一步分析。针对不同大小和深度的孔型人工缺陷的检测试验,分别提取了信号瞬时幅值的峰值和瞬时频率的均值作为检测信号的特征参数进行线性回归分析,发现采用瞬时幅值的峰值作为孔型缺陷检测的特征参数比采用瞬时频率的均值这一参数要好。同时提出可采用瞬时幅值的峰值回归直线的斜率K来标定特征参数对缺陷孔径变化的敏感性,从而可对未知缺陷的大小进行预判。     

基于独立分量分析的搅拌摩擦焊缝超声无损评价

指出搅拌摩擦焊焊缝的弱连接是目前超声无损检测的难点. 提出了一种新的超声特征成像方法,包括使用独立分量分析方法(independent component analysis,ICA)对时域超声信号进行分解,进而获得检测信号的特征矩阵;根据检测信号能量传递的特点,确定检测目标特征矢量的筛选方法,将检测信号向特征矢量投影,将投影能量和作为特征参数,对搅拌摩擦焊焊缝进行声成像. 应用该方法对不同拉伸强度的搅拌摩擦焊焊缝进行了声成像检测,并与常规C扫描方法进行了对比. 结果表明,该方法的检测结果与拉伸试验具有较好的一致性,对于搅拌摩擦焊焊缝的检测灵敏度高于常规C扫描方法.     

超声TOFD法检测信号相位识别技术

超声TOFD（time of flight diffraction,衍射时差）法检测信号中的相位信息是缺陷定性识别及定量测量的重要参量,但受检测系统影响,原始信号的相位特征不明显.针对传统维纳逆滤波解卷积技术在提高超声检测信号时间分辨力上的不足,采用一种基于谱外推的改进维纳逆滤波方法对超声TOFD法检测信号进行处理.分别采用传统及改进的维纳逆滤波技术对计算机仿真及缺陷实测信号进行处理,并将结果进行分析比较.结果表明,基于谱外推的改进方法能有效提高信号的时间分辨力,提取与缺陷形态相关的相位信息,从而为缺陷的定性识别及定量测量提供依据.     

利用分形维数提取铝合金点焊过程中电压信号特征量

针对铝合金点焊过程中电压信号的非线性特点,从分形理论出发,首次尝试利用盒维数作为特征量对点焊质量进行定量描述。试验与计算结果对比表明,对不同点焊质量下的电压参数进行检测与盒维数计算,其结果明显不同,这辩明以盒维数作为特征量能够有效反映点焊质量的变化。因此,利用分形维数方法提取点焊过程中信号的特征量为检测点焊质量提供了一种新途径,同时对其他焊接方法中的信号分析与处理也有较高的参考价值。     

基于神经网络的铝合金裂纹缺陷识别

将人工神经网络方法应用于铝合金工件裂纹缺陷识别,以克服传统人工识别的局限性,从而提高裂纹缺陷识别的准确率。通过设计并搭建水浸超声检测系统,获得超声检测缺陷的波形数据,并对收集到的缺陷波形数据进行特征提取,从中筛选出有用的特征信息,经过小波去噪处理后作为特征信号输入概率神经网络,并进行网络训练,实现对不同裂纹尺寸的智能识别。实验结果表明:该方法可提高对裂纹缺陷尺寸识别的准确率和检测效率,具有较好的应用前景。     

传感器位置对齿轮故障的敏感性研究

齿轮的故障特征信息常常隐藏在齿轮的振动信号中,而振动信号则往往通过加速度传感器采集获得。在不同位置所采集到的振动信号,其噪声干扰也往往存在着强弱差异,因此找到传感器对信号采集的敏感位置在信号采集中显得尤为重要。通过采用故障特征参数值分析方法中的不同的故障状态指标作为参考依据,同时在去噪方法中采用能明显提高信噪比的时域同步平均方法进行去噪,结果发现:安装在靠近轴承座附近位置的A04号传感器所采集的振动信号噪声干扰较小;通过加速度传感器采集齿轮箱的振动故障信号时,最敏感位置应存在于轴承座附近。     

大气腐蚀环境及环境因素模糊聚类分析

以我国大气腐蚀试验站十多年的环境因素统计为样本，采用模糊聚类对8个站进行了环境分类；对影响大气腐蚀的17个环境因素的相关性进行了评价．结果表明：我国大气腐蚀试验站环境典型，选站正确；因素间既能显示各因素的共性特征，又能充分反映出各因素的不同特性。     

一种基于小波分析的多层粘接结构缺陷信号提取方法

为了检测钢板和多层橡胶材料粘接而成的复合材料中的脱粘缺陷,采用了成熟的超声检测技术。对已有的超声波探伤仪进行了改造、并利用高速采集卡和LabVIEW开发环境,搭建了一套超声信号计算机采集分析系统。编程实现了对回波信号的采集,并在LabVIEW中调用Mat-lab脚本节点对信号进行了db7小波分解和重构。对第一层橡胶下有无脱粘缺陷的试件进行了对比试验,试验结果显示,脱粘区和粘好区的信号重构后有显著差异,表明该小波分析法可以有效地检测出第一层橡胶下的脱粘缺陷。     

大型设备机电伺服系统动态性能测试

通过分析某大型设备伺服系统的基本原理和电气性能特点,根据动态信号检测功能的要求,采用模块化设计的方案和基于同步采样与实时数据处理的方法,实现了对设备伺服系统动态精确信号、平稳瞄准速度、最大跟踪速度和误差信号的在线数据采集、信号调理和滤波分析。     

基于Ansys仿真的双频涡流管道裂纹检测中干扰信号的剔除

依据涡流检测的阻抗分析原理和仿真差动探头检测时的双频阻抗数据,在Ansys仿真基础上对数据进行相位旋转相减的混频算法处理,实现支撑板干扰下的缺陷信号识别。分析表明,该算法具有较强的通用性,能有效地识别支撑板干扰时的缺陷信号。