基于无监督深度学习的声发射信号聚类分析

为提高声发射信号检测诊断的自动化程度,直接从声发射波形出发,提出了一种基于深度神经网络与聚类分析的声发射信号分类方法。针对声发射信号标签数据难以获取的问题,采用无监督学习方式,根据大量声发射实测波形进行深度一维卷积自编码器训练,实现了声发射信号特征的自动提取,进而结合K均值聚类算法准确区分不同类型的声发射信号。铅芯在复合材料板上突然断裂和摩擦的声发射试验表明,提出的方法能自动识别不同类别的声发射信号,识别效果优于基于人为设定声发射信号特征的聚类方法。     

单颗粒金刚石磨削花岗岩的声发射信号特征

通过测量单颗粒金刚石磨削花岗岩表面时的声发射信号和磨削沟槽的截面积，分析了声发射信号均方根值ＡＥｒｍｓ峰值分布，与矿物成份和磨削过程的关系。研究结果表明，声发射信号与磨削深度，岩石种类和矿物种类等因素有关，岩石磨削裂纹的形成方式，决定了声发射信号的特征，并提供了岩石可锯性的情况。     

铝合金疲劳裂纹扩展声发射监测

采用声发射(acoustic emission,AE)技术对7N01铝合金单边缺口三点弯曲试样不同应力比、不同峰值载荷下疲劳裂纹扩展过程中声发射信号进行了监测,建立了裂纹扩展速率、声发射计数(count)与应力强度因子之间的关系.结果表明,大部分的声发射信号主要产生于疲劳循环载荷的低应力阶段,这主要是低应力阶段的声发射活动主要与裂纹尖端的塑性变形和裂纹闭合现象有关,声发射计数与应力强度因子之间呈指数增长的关系.基于所建立的声发射计数率与裂纹扩展速率的关系,可以预测疲劳损伤结构的剩余寿命.     

防喷器在承压过程中的声发射检测

用声发射检测方法对带有裂纹缺陷的防喷器壳体在承压过程中裂纹扩展的过程进行检测。在一个已报废防喷器壳体上用气焊切割一个长100mm、宽5mm的缺口,再将缺口补焊。采用气动泵对防喷器加压,对防喷器的承压过程进行了检测。检测结果显示,用声发射检测能够及时有效地反映出被测防喷器在外力作用下缺陷的活动情况,其检测结果能反映防喷器壳体在承压过程中的破坏情况,且对缺陷的定位准确。     

声发射技术在阀门检漏中的应用

提出采用声发射技术检测阀门的泄漏，介绍了声发射检测原理、声发射传感器的制作方式以及信号处理方式。试验和实际检测证明，采用声发射技术检测阀门的泄漏是可行的，检测简便、快捷、准确，扩大了声发射技术的应用范围，有效地监控了阀门的泄漏状况。     

管道声发射泄漏检测技术研究进展

声发射检测的目的是获得声发射源的有关信息(如声发射源的特征和位置等)。管道泄漏声发射信号既携带结构的某些特征信息(泄漏孔大小和位置等)，同时又有很大的随机性和不确定性，属于一种非平稳随机信号。在分析管道泄漏声发射信号特点基础上，着重对管道声发射泄漏检测技术及信号处理方法的最新研究进展进行了回顾。模态声发射能够解决常规声发射技术发展中的问题，是一种潜在的能够实现管道泄漏定量检测的方法。     

2011年世界声发射会议（北京）征文通知

按照计划，由中国机械工程学会无损检测分会声发射专业委员会主办的全国第13届声发射会议应于2011年召开。鉴于国外许多声发射专家希望来中国参加声发射会议，声发射专业委员会于2010年12月1日在北京召开了主任委员工作扩大会议，     

基于声发射技术金刚石组合圆锯片干切混凝土的切削状态研究

通过自行设计的多孔与非等弧长节块组合金刚石锯片与普通锯片的对比分析,揭示组合结构金刚石锯片的切削特征.通过分析金刚石圆锯片在锯切过程中混凝土声发射信号和锯切力信号特征,得出切削速度、进给速度、切削深度对AErms峰值平均值和Z轴锯切力的影响.结论表明声发射信号的变化规律与锯切力信号的变化规律有较好的一致性.其它切削条件不变,随着切削速度的增加,声发射均方根值和切削力平均值都减小;随着进给速度、切削深度的增加,声发射均方根值和切削力平均值都增大.且自行设计的组合锯片整体性能优于普通锯片.     

单颗磨粒磨削玻璃的声发射实验研究

采用单颗金刚石压头作为磨粒对玻璃进行磨削实验,采集了磨削过程中的声发射信号,分析了磨削参数变化对声发射信号参数特征值的影响。结果表明:磨削过程中产生的声发射信号特征参量值振铃计数值、信号均方根值RMS随着磨削深度和磨削速度的增大而增大;随着工作台移动速度的增大而减小。在本实验条件下得到的声发射信号频率峰值主要在15.53 kHz以及18.65 kHz两个部分,且实验时主要研究玻璃材料脆性方式去除过程,说明了玻璃脆性断裂时产生的声发射信号频率峰值集中在15.53kHz和18.65 kHz。     

6H-SiC脆性切削声发射响应的分子动力学研究（英文）

采用分子动力学方法研究了6H-SiC脆性切削的声发射响应。研究了原子尺度下6H-SiC的微变形和裂纹形核,同时对加工过程中的声发射源进行了识别,分析了其相应的声发射特征。结果表明,6H-SiC在77 nm切削深度下的脆性变形过程简单但不寻常;在6HSiC切削过程中位错不会连续扩展,变形后的工件在刀具挤压作用下被分割成块,并由位错的快速扩展引发裂纹。对于影响声发射源特征的因素研究发现:初始压应力会导致声发射功率的下降;频率-能量分析中可见的3种声发射源分别是晶格振动、位错扩展和裂纹扩展。此外,在1 K温度下,2次明显的位错传播的声发射响应比晶格振动具有更高的频率特性,但总能量水平最低。相反地,裂纹扩展的声发射响应具有更为明显的频率分布特性和能量特性。     

裂纹尖端塑性区的声发射特性研究

对裂纹尖端形成塑性区时产生声发射信号的累计数与应力强度因子的关系进行研究。运用线弹性断裂理论和弹塑性断裂理论进行了分析,得出累计数在小范围屈服时与应力强度因子的4m次方成正比,在大范围屈服时与应力强度因子的2m次方成正比。对碳钢和不锈钢的单边切口试样进行了拉伸声发射监测实验,实验测得大范围屈服时,比例系数分别为0.333和0.183,m值为0.5。     

The use of cutting force and acoustic emission signals for the monitoring of tool insert geometry during rough face milling

The use of acoustic emission (AE) and cutting force has been applied to the detection of changes in milling tool insert geometries. These geometries, produced by precision grinding, were intended to simulate different forms of naturally occurring wear such as crater, notch and flank wear, local changes in rake angle and edge breakdown. The results indicate that both cutting force and AE can be used as indicators of changes in cutting tool geometry with consequent implications for diagnostic, geometry-specific, wear detection.     

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。     

Characteristics of acoustic emission during the damage process in notched short-fibre-reinforced thermoplastics

The effects of the notch tip radius on acoustic emission (AE) characteristics have been studied for short-glass-fibre reinforced poly(ethylene terephthalate) (SGFR-PET) tensile specimens. The adopted notch tip radii () were nominally zero (0) and 2.3 mm. The larger caused an increase in the load corresponding to the beginning of AE and an increase in the maximum load and fracture displacement. AE peak amplitudes (V_p) showed dependence of the damage formation and fracture mechanism of the composite. For = 0, V_p increased drastically and then decreased with increases in load. However, for = 2.3 mm V_p increased fairly monotonically. In a higher amplitude range, V_p exhibited a minimum at the initiation of a main crack for both radii. Frequency analysis suggested that AE sources were not dependent on , and AE events for the higher V_p corresponded to fibre breakages. Reflected and transmitted optical microscopy combined with ultrasonic C-scan revealed that fibre breakages ahead of the notch tip led to initiation of a main crack, which agreed with the results of V_p above. When the main crack propagated, V_p increased rapidly again for both radii, indicating additional fibre breakage. As a consequence, AE characteristics representing the damage formation mechanism in short-fibre-reinforced thermoplastic were found to be considerably influenced by the notch tip radius.     

铝合金腐蚀声发射信号特性研究

采用声发射检测技术对5A03(LF3)铝合金腐蚀过程进行监测,证明利用声发射技术检测铝合金贮罐腐蚀破坏状态的可行性。根据实际使用中铝合金贮罐发生腐蚀的机理及特性制定5A03铝合金腐蚀的模拟试验方案,采集并分析了铝合金腐蚀声发射信号的分布及关联性。最后结合电化学试验验证了本实验的合理性。文章结论可作为现场声发射诊断的初步依据。     

钢丝绳声发射信号传播特性分析

针对钢丝绳断丝缺陷的在役动态监测需要,提出采用COMSOL软件对钢丝绳的声发射检测信号传播特性进行研究。首先建立钢丝绳结构模型,然后模拟不同频率、不同位置的断丝声发射信号在结构中的传播过程,获得不同位置的信号位移场及能量变化,最后根据导波理论,采用模态特征曲线结合小波变换分析不同类型声发射源的特征频率与模态成分。结果表明:声发射信号传播过程中,对于不同频率和激发方向的声发射源,其主要模态成分和特征频率的差异较大,可根据不同位置的时频分析结果,结合理论频散曲线判别声发射源信号的主要模态特征,并确定结构中声发射源的不同振动方向与中心频率。该研究结果可为钢丝绳损伤声发射检测提供理论参考依据。     

声发射信号特征分析中的小波变换应用方法

对声发射信号进行分析与处理是目前获取声发射源信息的唯一有效途径,也是声发射技术发展的难点和瓶颈。针对声发射信号的特点,对小波变换用于声发射信号的特征分析问题进行了研究,总结出了适用于声发射信号的小波变换信号特征提取方法,并对未来小波变换在声发射领域的应用与研究方向进行了探讨。     

用声发射监测16MnR带预制中心穿透裂纹试板的拉伸试验

用声发射监测16MnR带预制中心穿透裂纹试板的拉伸试验,以声发射信号分析预制裂纹的运动。与裂纹失稳扩展相应的声发射事件信号参数值差异很大,反映了其显微断裂机制的不同。     

基于不同材料的动态摩擦声发射特征参数研究

为了解不同材料摩擦时产生的声发射信号的特性,用声发射技术检测了几种材料（45钢-45钢、45钢-铜板及45钢-铝板）的试件表面发生相对运动时的动态摩擦状态。对摩擦过程中产生的参数进行了分析。结果表明,在三种不同材料产生的声发射信号中,幅度之间的差别非常明显,而且差距分布比较合理,能量与振铃计数则无此特点,从而证明了声发射幅度是表征不同材料的最佳参数。