金属拉伸声发射信号特征分析

在利用声发射技术对金属缺陷的萌生、扩展及断裂过程进行检测时, 必须明确缺陷产生不同 阶段的声发射信号特征.为了获取该特征, 采用金属拉伸试验模拟金属缺陷产生过程.为此, 利用现 有DSP 数据采集系统搭建金属拉伸试验平台, 根据GB 228 -2002《金属材料试样拉伸实验方法》, 进行拉伸试验.经分析, 试验所得不同阶段声发射信号时域特征与理论吻合;再利用不同阶段典型 声发射事件进行频域分析, 发现频率成分明显不同, 塑性变形和屈服阶段频率成分主要集中于低频 段, 断裂阶段频率成分在高频段显著增加.金属拉伸过程不同阶段声发射信号的时域、频域特征差 别明显.     

含不同缺陷的金属材料声发射特性

根据声发射测试原理,利用信号峰值电压与材料形变过程中释放能量的关系建立了裂纹开裂的声发射参数与应力关系的数学模型,提出了声发射总计数和声发射计数率的一般表达式,研制了声发射装置,并在拉伸试验条件下对具有不同缺陷的ZG25试件进行了声发射检测。实验结果表明:无缺陷的ZG25材料与有气孔、疏松、夹渣和微裂纹缺陷的该材料具有不同的声发射AE事件特征,这对金属材料声发射无损检测具有实际意义。     

多层包扎尿素合成塔无损评价方法

利用声发射技术对一台多层包扎尿素合成塔进行了检测和整体性状况评价,并用超声相控阵成像方法对声发射集中定位源进行了复验.试验结果表明,声发射能够有效检出深环焊缝中存在的活性缺陷,超声相控阵技术能实现活性埋藏缺陷的精确定位和测量.采用以声发射技术为主,结合超声相控阵技术的无损检测方法能够实现带有深环焊缝的多层包扎容器的无损评价.     

声发射用于旋转机械故障诊断的实验研究

在旋转机械实验台上利用声发射传感器检测声发射信号,通过检测到的声发射信号对旋转机械的运行状态做出监测与判断,并进行故障诊断.介绍了以滚动轴承的人为缺陷为对象进行的基础试验,测评结果表明了用声发射方法进行旋转机械故障状态监测和诊断的可行性.     

多层包扎尿素合成塔无损评价方法

利用声发射技术对一台多层包扎尿素合成塔进行了检测和整体性状况评价，并用超声相控阵成像方法对声发射集中定位源进行了复验.试验结果表明，声发射能够有效检出深环焊缝中存在的活性缺陷，超声相控阵技术能实现活性埋藏缺陷的精确定位和测量.采用以声发射技术为主，结合超声相控阵技术的无损检测方法能够实现带有深环焊缝的多层包扎容器的无损评价.     

16MnR钢制拉伸试样在常、高温下的声发射特性试验研究

借助于自制的“柔性”波导杆及自制的自动控温加热炉，完成了常见容器用钢１６ＭｎＲ材料试样在高温条件下声发射特性的试验研究。同时，对同样的试样还进行了常温条件下的试验，以便与高温时结果相比较。试验结果表明，随着温度的升高，材料的声发射活动性减弱，但若材料上存在缺陷，高温时仍可以监测其开裂和扩展过度，而且带切口试样在高温拉伸过程中出现两次断裂，相应产生的声发射也相当丰富。同时也表明，波导杆的合理设计和使用对研究材料高温下的声发射特性及高温设备、结构的监测有重要作用。     

切屑折断过程的声发射特性

对车削过程中的声发射特性进行了试验研究。结果表明：切削过程中产生突发型特征的剪切滑移、切屑折断、刀具破损的声发射信号各不相同；切屑形状与声发射信号特征有一定的对应关系。     

深部灰岩单轴蠕变特性试验研究

采用MTS815液压伺服岩石试验系统和DISP-2声发射监测系统,对重庆市某煤矿深部灰岩进行了单轴蠕变压缩实验,对单轴蠕变实验过程中伴随的声发射特征进行了研究,认为岩石的声发射特征能很好的表征岩石整个蠕变变形过程,包括岩石微观结构如晶格缺陷的扩散、孔隙裂隙的张合、粒间协调变形及微观破裂的产生、扩散贯通等岩石蠕变特征。同时对实验曲线进行了不同的模型参数的反演,认为用对数函数型及指数函数型模型均能很好的表征该类灰岩蠕变变形性能,且二类模型中对数模型为最佳模型。     

三维编织复合材料声发射源定位分析研究

采用声发射检测技术,基于声发射波的传播特性和最小二乘法理论确立了三维编织复合材料性能分析和内部缺陷的定位方法.通过实验对比了工业CT扫描和声发射检测两种方式确定损伤源位置的差异,表明声发射源定位具有一定的准确性.     

钢筋混凝土梁声发射检测参数设置和受力特征试验研究

为了建立声发射参数与钢筋混凝土梁受力特征之间的关系,进行了钢筋混凝土梁的四点弯曲试验和声发射测试试验.通过预加载和断铅试验,给出了适用于钢筋混凝土梁的门槛值确定方法、时间参数(峰值定义时间、撞击定义时间和撞击闭锁时间)确定方法、声发射波速的测定方法,以及相应的测试结果.通过四点弯曲试验和声发射测试试验,得到了振幅、振铃计数、能量和上升时间等声发射参数随荷载的变化关系,揭示了利用上述声发射参数表征钢筋混凝土梁受力特征的规律和方法.基于声发射参数,通过计算得到了试件在初始开裂和屈服时的裂缝分布情况,与试验结果相比,在裂缝数量和裂缝位置上,均吻合较好.     

钢筋混凝土板裂缝对声发射波传播特征影响

目前利用声发射技术对混凝土结构进行裂缝定位或损伤检测时,并没有考虑已存在裂缝对声发射波传播特征的影响,这往往会使检测结果产生较大的偏差.为了探究裂缝参数对声发射波传播特征的影响,对3个不同保护层厚度的钢筋混凝土板试件进行了四点静力加载破坏试验和声发射测试,研究了裂缝深度、宽度、数量对钢筋混凝土板声发射波速和振幅衰减等传播特征的影响规律.试验和分析结果表明:裂缝深度对声发射传播特征的影响显著,声发射振幅衰减随裂缝深度增大而增大,声发射波速随裂缝深度增大而减小;声发射波速和振幅衰减几乎不随裂缝数量、宽度两参数变化而变化.在此基础上,提出考虑裂缝影响的修正波速时差定位法,进一步探讨了与采用传统时差定位法相比对钢筋混凝土损伤定位的影响,结果显示,基于修正波速的时差定位法对钢筋混凝土板进行损伤定位精度更高.     

浅析超声波探伤在大型养路机械车轴探伤中的运用与发展

超声波探伤是无损检测的一种,它通过发射超声波,从需要探伤的工件一端进入另一截面,超声波声束在入射到工件内部缺陷时会产生反射,从而形成特殊反射波,通过对反射波形的分析,进而判断缺陷的位置、形状、大小等。超声波探伤的广泛应用极大地提高了工件检测效率,在保证铁路行车、运输安全等方面发挥着不可替代的作用。     

TBM滚刀破岩过程的声发射特征

为了研究隧道掘进机(tunnel boring machine,TBM)滚刀破岩试验过程中的声发射特征,采用北京工业大学自主研制的大型机械破岩试验平台并结合声发射监测技术进行试验。试验中利用常截面盘形滚刀,对北山花岗岩进行不同贯入度下的线性切割破岩试验,并采集试验过程中的声发射信号。分析声发射能率与能量特征,对信号进行小波去噪处理后,利用Geiger算法给出岩石损伤的声发射定位。研究发现:声发射能率与滚刀法向力具有相近的变化趋势;声发射能量随贯入度增大而增加,可用于表征滚刀切削岩石所消耗的能量;声发射定位点大致描述损伤的分布范围,较好地反映出岩石在滚刀切割作用下损伤积累到形成岩片的过程。     

滚动轴承局部故障的声发射信号解析模型与频域特征

准确描述故障信号是进行滚动轴承故障特征提取与分析的基础。深入分析了滚动体通过轴承内、外圈局部故障时产生声发射信号的机理,建立了含双冲击响应的声发射信号解析模型,并探讨了声发射信号的频域特征。采用仿真信号与试验信号验证了解析模型的正确性。结果表明:滚动体通过局部故障时会产生与进、出故障相关的2个声发射事件,且2个事件的响应能量均集中在传感器共振频率附近;声发射信号功率谱由低频段的离散谱和高频段的连续谱共同组成。     

煤岩体岩爆模拟试验中声发射时频演化规律分析

为了研究深部煤炭开采过程中煤岩体岩爆破坏过程声发射随应力演化的特性,对鹤岗矿区南山煤矿软岩巷道的煤岩体进行真三轴卸载岩爆试验,实时记录三向应力演化过程,并采集试验过程中的声发射信号进行参数和波形时频分析。结果表明:南山矿煤岩体岩爆临界破坏强度为17.8 MPa,是其单轴破坏强度的1.19倍,声发射累计释放能量达到(1.83E+5)mv·ms。采用快速傅里叶变换,对选取的加载和卸载岩爆典型阶段声发射数据进行波形分析,得到频率-幅值密度分布。发现加载阶段破裂源相似,产生的信号特征较为接近,都是低幅值、低频率的,而煤爆时产生高频、高幅和低频、高幅多种成分的破裂源,预示着能量在不断地加大。     

基于声发射和分形的钢筋混凝土受剪梁损伤

通过5根不同剪跨比和不同配箍率的钢筋混凝土梁受剪破坏试验,运用声发射检测技术和分形理论对混凝土梁细观和宏观损伤演化过程进行研究.根据梁受剪破坏过程中产生的声发射信号的能量和振铃计数等参数以及裂纹分形特征,定量分析了混凝土梁受剪损伤演化过程.试验结果表明:声发射振铃计数和能量随损伤程度呈三阶段变化,累计振铃计数和累计能量...     

基于ARAMIS的铝合金拉伸过程声发射特性分析

对5052铝合金板材进行了单向拉伸试验,利用ARAMIS应变测量系统获得了铝合金材料在拉伸过程中的应变场,并同时用声发射检测仪检测了铝合金拉伸过程中的声发射信号。通过分析试件拉伸过程中各个阶段声发射特征信号,对比同时刻ARAMIS所得的应变云图,结合金属学原理,分析了5052铝合金在拉伸过程中各个阶段声发射信号产生的机制。结果表明:ARAMIS应变测量系统和声发射检测仪均能较好地测得5052铝合金在拉伸过程的变形破坏特征,利用ARAMIS应变测量系统测得试件表面吕德斯带的变化规律可以进一步解释试件在拉伸过程中声发射信号产生原因。     

单轴压缩下岩石声发射特性试验研究

声发射技术是分析岩石在发生峰值到软化失稳演化过程的直接工具手段,在国内外理论研究的基础上,对灰岩岩样进行单轴压缩条件下破坏全过程的声发射试验,得出相应的应力、时间与声发射振铃数曲线图,进而分析岩石变形破坏全过程及声发射试验参数的规律。在试验的基础上,利用相关参数确定Kaiser效应点。     

大理岩破坏的声发射双主频特征及其机制初探

声发射是加载过程中岩石微破裂产生的瞬态弹性能释放现象,在岩石力学测试中得到广泛应用。目前,声发射主要通过参数分析和定位分析描述加载过程中岩石的微破裂演变特征。然而,岩石的微破裂包括张破裂和剪破裂两类,声发射信号能否反映岩石的微破裂形式显然是一个值得探究的课题。选取四川宝兴县大理岩,分别进行直接拉伸试验、巴西圆盘劈裂试验和单轴压缩试验,采集了不同试验方法所有试件的声发射波形信号,采用快速傅里叶变换方法编程实现了声发射波形信号的频谱分析,批量获取了声发射波形信号的主频值。统计分析表明:大理岩破坏的声发射信号均存在明显的、与试验方法无关的双主频特征,反映了大理岩破裂的固有特性;初步力学机制分析表明,双主频可能反映了岩石的两种不同微破裂形式,其中低主频带对应微观拉破裂,高主频带对应微观剪破裂。     

声发射检测技术用于管道和储罐检测的实验研究

研究声发射检测技术在管道和储罐中的应用,摸索AE-win软件在管道和储罐声发射检测过程中的具体方法;分别介绍管道和储罐声发射检测的定位原理以及声发射信号的模拟方法,分析声发射技术对管道和立式油罐缺陷的实际定位效果,寻求适用于天然气管道和储罐检测的声发射检测方案。