基于虚拟仪器的活塞杆在线声发射监测系统

为了保证往复式压缩机的安全运行,对压缩机的关键部件活塞杆进行在线监测是非常必要的.本文利用声发射技术,以Lab Windows/CVI软件为开发平台,构建了一套针对往复式压缩机活塞杆的在线声发射监测系统.     

基于声发射技术监测刀具磨损的研究

刀具磨损的研究方法很多,本文针对近些年发展的声发射技术(AE)在监测刀具磨损上的应用,采用理论分析和现场试验的方法进行可行性分析和验证,结果表明:在考察的几个影响声发射信号强度的因素之中,刀具主切削刃后刀面磨损量对其影响最为显著,这为利用AE技术研究刀具磨损提供了可行性依据;通过对铣刀AE信号进行时域振铃分析,清晰再现了刀具在不同时刻的磨损情况。     

利用声发射技术监测低温环境下轴承钢的损伤

在轴承的重载接触区域经常出现疲劳损伤，深入了解疲劳损伤的起因和发展对于预测轴承零件的寿命具有重大意义。选择用声发射法监测低温下接触疲劳试验中的裂纹起源和扩展过程，通过分析试验中的声发射信号即可确定显微疲劳的起源和扩展过程。     

基于光纤声发射技术的飞机起落装置损伤监测

飞机起落装置因其装配特点和起飞、降落、滑跑时的冲击力作用,其外筒焊缝区较容易产生疲劳裂纹。本文基于声发射检测原理和光纤传输技术理论,结合健康监测的思想,提出了基于光纤声发射技术的飞机起落架焊缝损伤监测技术,并通过试验给出了传感器布置方案和试验结论。     

基于小波包和HHT变换的声发射信号分析方法

针对声发射管道泄漏检测过程中的噪声干扰问题,对基于小波包和经验模态分解(EMD)的声发射信号处理方法进行了研究.采用小波包分解算法和经验模态分解都可以对管道泄漏声发射信号进行分解,但分解结果却存在一定区别.EMD是近年来非平稳信号分析领域的一个突破,对管道泄漏声发射信号进行EMD分解后,选择包含声发射特征的若干固有模式函数(IMF分量)进行重构,可以提取到管道泄漏声发射信号的本质特征,消除噪声信号的干扰.相对小波包分解方法而言,对根据IMF分量重构的声发射信号进行相关分析计算,得到的管道泄漏点的位置更为精确.     

光纤声发射测量装置的设计

根据法布里－珀罗干涉仪原理,设计一种新型的声发射光纤测量装置。可对高频（４０ｋＨｚ到数ＭＨｚ）、小振幅（≤１ｎｍ）、频振高达数ＭＨｚ的机械振动波实现在线检测。     

气体管道泄漏模态声发射时频定位方法

针对声发射信号频散特性导致基于时延估计的气体管道泄漏定位误差大的问题,提出一种基于模态声发射时频分析的泄漏定位方法。该方法采用平滑伪Wigner-Ville时频分布对两泄漏信号的互相关函数进行时频分析,利用互相关函数的时频谱可同时提取泄漏信号的时间延迟和与之对应的频率;然后根据泄漏声发射信号的主导模态的频散曲线即可确定该频率对应的声速,利用实时确定的声速和时间延迟并根据两传感器之间的距离即可确定泄漏点的位置。实验结果表明,采用时频分析的气体管道泄漏定位误差与互相关相比减少了6倍。所提出的模态声发射时频定位方法能有效抑制泄漏信号的频散,提高泄漏信号的相关性,从而更适合用于声发射管道泄漏定位。     

岩体损伤破坏过程三维定位声发射试验分析

岩石类材料的破坏是一种能量累积损伤过程,在力学上是宏观缺陷产生与扩展的累积过程。对完整岩石先进行了单轴压缩试验,在压缩试验的同时,使用声发射试验仪器记录下岩样的声发射参数。试验测试了不同岩性试样的损伤破坏过程,试验结果表明,岩石的应力和声发射变化率之间的关系具有三个阶段:不明显变化阶段、明显变化阶段、破坏前阶段。与此相对应,岩石声发射事件数和加载时间也具有三个阶段:声发射事件缓慢增长阶段、声发射事件稳定增长阶段、声发射事件高速增长阶段。在不同尺寸岩石的声发射试验中,发现不同尺寸对岩样的破坏形态影响不明显。尺寸较小的岩样进入声发射事件明显变化阶段的时间比尺寸较大的岩样早。     

基于模态声发射和小波变换的薄板中导波传播特性的实验研究

基于小波变换和模态声发射理论。通过声发射实验的方法确定了薄板中导波传播的弥散特性。通过分析声发射信号的Gabor小波变换幅度在时频空间分布特点，确定某一频率下某一模态导波到达传感器的时间，从而确定该频率下该模态导波的群速度，进而确定其弥散曲线。实验确定薄板弥散曲线与理论计算曲线较好吻合，证明小波变换是分析弥散波时频特性的有效工具。     

声发射技术在风电塔筒动态监测中的应用研究

针对裂纹对风电塔筒服役过程中的危害问题,采用声发射(AE)技术提取塔筒裂纹特征信号。通过塔筒的AE信号衰减试验及塔筒原材料(Q345E钢)的三点弯曲试验,采用小波分析法提取不同类型AE信号在相同频率段内所占的能量比例系数。结果表明:AE信号在焊缝处衰减较母材明显,在塔筒中传递距离最远可达6 m;Q345E钢弯曲损伤破坏程度与AE信号响应特性之间具有对应关系;不同类型AE信号在相同频率段内所占的能量比例系数差异明显,由此可根据其AE技术定性判断风电塔筒服役的安全程度。     

基于导波理论的管道泄漏声发射定位新技术研究

由于泄漏声发射信号的多模态特性和在管道内传播过程中的频散特性,使得通过相关分析进行管道泄漏定位的效果很差。根据模态声发射理论,将圆管中导波传播理论应用于管道泄漏的声发射检测,建立了管道中泄漏声发射信号的多模态传播模型。利用管道中导波传播的频散特性,在提取单一模态导波基础上,提出了一种实用的声发射泄漏定位方法。 泄漏定位试验证明了该方法的有效性。     

TOOL CONDITION MONITORING USING ACOUSTIC EMISSION,SURFACE ROUGHNESS AND GROWING CELL STRUCTURES NEURAL NETWORK

The monitoring of tool wear is a most difficult task in the case of various metal-cutting processes. Artificial Neural Networks (ANN) has been used to estimate or classify certain wear parameters, using continuous acquisition of signals from multi-sensor systems. Most of the research has been concentrated on the use of supervised neural network types like multi-layer perceptron (MLP), using back-propagation algorithm and Radial Basis Function (RBF) network. In this article, a new constructive learning algorithm proposed by Fritzke, namely Growing Cell Structures (GCS) has been used for tool wear estimation in face milling operations, thereby monitoring the condition of the tool. GCS generates compact network architecture in less training time and performs well on new untrained data. The performance of this network has been compared with that of another constructive learning algorithm-based neural network, namely the Resource Allocation Network (RAN). For the sake of establishing the effectiveness of GCS, results obtained have been compared with those obtained using Multi Layer Perceptron (MLP), which is a standard and widely used neural network.     

PARAMETERS OPTIMIZATION OF CONTINUOUS WAVELET TRANSFORM AND ITS APPLICATION IN ACOUSTIC EMISSION SIGNAL ANALYSIS OF ROLLING BEARING

Morlet wavelet is suitable to extract the impulse components of mechanical fault signals. And thus its continuous wavelet transform (CWT) has been successfully used in the field of fault diagnosis. The principle of scale selection in CWT is discussed. Based on genetic algorithm,an opti-mization strategy for the waveform parameters of the mother wavelet is proposed with wavelet en-tropy as the optimization target. Based on the optimized waveform parameters,the wavelet scalogram is used to analyze the simulated acoustic emission (AE) signal and real AE signal of rolling bearing. The results indicate that the proposed method is useful and efficient to improve the quality of CWT.