横向拉应力对晶粒取向Si－Fe的磁畴结构及磁声发射强度的影响

观察了晶粒取向３％Ｓｉ－Ｆｅ在横向磁化场及横向拉应力作用下，磁畴结构和磁声发射强度的变化。在横向拉应力下，横向条状畴形成并增长。应力增大，横向条状畴碎化形成点状畴结构。磁畴与磁声发射强度变化相对应，揭示了磁场发射强度受横向拉应力影响的实质。     

磁声发射测定应力模型及计算方法

从理论上推导出了磁声发射(MAE)幅值与应力的关系模型,测量了16Mn钢焊接板材中的应力分布,根据标定曲线拟合测定应力的EN—σ实验表达式,它与理论模型有很好的对应性。     

不同材料在不同应力状态下的磁记忆信号特征

磁记忆是力磁效应的一种表现,目前关于力磁效应的基本规律及机理研究还没有统一的定论。为了进一步对磁记忆效应的机理及不同材料不同应力状态下磁记忆信号特征进行试验性的研究,对不同铁磁材料(Q235,20号钢,45号钢)圆棒试件进行静载拉伸试验,分别测量某固定点处在线加载和在线卸载2种不同应力状态下的磁记忆信号。试验结果表明:3种不同材料在线加载时磁记忆信号各表现出了不同的力磁效应;在线卸载时测得的磁记忆信号更能有利地分析构件的应力阶段;弹性阶段时磁荷梯度GF变化幅度不大,接近屈服阶段时,磁荷梯度变化幅度变大,可以利用磁荷梯度对低碳钢材料应力定量评价。试验结果为磁记忆效应机理研究提供了一定的依据,也为金属磁记忆检测的定量检测提供了潜在可能性。     

智能声波监测设备在生产中的应用与研究

岩石的破坏伴随着声发射，通过声发射可以反映岩石的受力状态以及岩石的结构，通过声发射Kaiser效应可以测量地层中的应力，研究岩石的性质。利用声发射仪器对岩石的破坏过程进行监测，收集有用的信息，从而应用于矿山采场顶板安全分级、冒顶预报与地压的综合分析，以及岩体工程稳定性分析和声发射测试等方面。红透山铜矿通过对DYF-2型智能声波监测多用仪在生产实际中的使用，取得了一定的成绩。     

声发射技术在压力容器无损检验中的应用

声发射技术是一项用在压力容器无损检验中的新技术。本文介绍了声发射现象和定义,声发射技术的发展历史及现状,声发射技术的特点及其物理原理,声发射源及其传播,声发射检测,声发射两效应,金属材料的声发射特征和影响材料声发射特性因素,使读者对声发射技术有个概括的了解。在此基础上,作者列举了4个用声发射技术检验,压力容器的实例,说明应用该技术取得的经济效益和社会效益。     

不同荷载作用下岩石的声发射特征

由于岩石破裂过程的尺度无关性质,通过对岩石样品破坏过程中声发射特征的研究可增进对采矿工程岩体失稳过程的认识。基于室内声发射试验及国内外学者在岩石声发射方面的大量科研成果,讨论了各种受力状态对岩石声发射活动性的影响,即单轴加卸载和三轴加卸载等多种荷载条件下的声发射特征,重点分析了岩石破坏前"声发射平静期现象"出现的条件。通过与岩体破裂过程中声发射监测结果中"沉寂区"的对比分析得出,在利用声发射技术监测地下工程岩体结构的稳定性时,必须深入分析岩体的声发射特征和应力状态变化过程,才能准确识别岩体破坏前兆现象,有效地作出对地质灾害的预报。     

基于声发射信号的铝合金材料损伤表征识别

随着高速铁路的不断提速,高铁轻量化设计中广泛采用高强铝合金材料,但高速列车齿轮箱体服役安全评价亟待完善.本文针对高速列车齿轮箱体使用的铝合金材料服役特性,搭建了声发射检测拉伸试验系统,运用BP神经网络算法对声发射信号进行训练与识别,实现对箱体材料拉伸损伤表征识别与材料服役状态的安全预警.本研究为材料损伤状态的无损实时识别提供了一种识别与预警方法.      

超音速火焰喷涂技术对基材力学性能的影响北大核心

以磁致伸缩材料为原料,采用超音速火焰喷涂技术在铁基基体表面沉积涂层。研究喷涂处理对316L不锈钢和Q345钢基体材料的影响,采用拉伸实验和超声波测应力法研究喷涂和喷砂处理后基体材料的力学性能和应力变化。结果表明,因喷涂处理对基体表面产生加工硬化和热影响,使基体抗拉强度和弹性模量稍微升高,316L和Q345基体的最大抗拉强度分别接近350 MPa和450 MPa;试件表面的残余应力有略微升高,180 MPa拉伸载荷下二者应力最大变化值分别为24 MPa和30 MPa。研究喷涂处理对基体材料力学性能和应力状态的影响,为后续磁致伸缩涂层导波的应用提供数据支撑。     

砂岩单轴循环加卸载试验及声发射特征研究

通过对砂岩进行循环加载试验,揭示了砂岩在循环加卸载过程中的强度变化及声发射特性。试验利用电液伺服岩石三轴试验机和SDAES数字声发射检测仪采集系统,对两组砂岩试样分别进行单轴抗压、单轴循环加卸载试验。试验结果表明岩样在经过循环加卸载后试样的单轴抗压强度略有增大,循环加卸载过程中在伴随着岩样内部原始天然裂隙的压密、新生裂纹的产生、扩展和贯通的同时,也伴随着声发射不断产生。声发射事件在砂岩再次加载应力到达上次加载最大应力前极少发生,达到上次加载最大应力以后则大量发生,说明砂岩岩样在循环加卸在作用下存在声发射的Kaiser效应,而无Felicity效应产生。     

不同加载方式下花岗岩声发射特性的试验研究

为研究花岗岩在不同加载方式下的声发射特性,对15块花岗岩试样进行了3种不同加载方式下的声发射测试试验。结果发现:单次加载方式下,加载应力达到破坏强度60%左右时,声发射发生突增;等幅循环加载方式下能否观察到Kaiser效应与其加载应力水平相关;分级循环加载方式下,Kaiser效应记忆先前加载应力的准确程度随着加载应力水平的增加而减弱,其存在应力水平大约为试样破坏强度的20%~60%。     

循环载荷下块石胶结充填体声发射特性研究

利用RMT-150C岩石力学试验系统和PCI-2型声发射采集系统,对灰砂比为1∶4的纯尾砂充填体与块石作骨料的胶结充填体在不同幅值循环加卸载条件下损伤破坏全过程的声发射特性进行了研究。试验结果显示：含块石充填体在循环载荷下损伤破坏过程声发射信号较纯尾砂充填体更加丰富,且均表现出在加卸载应力幅值为80%的阶段声发射活动最为平静的共性。试验数据处理结果表明：充填体Kaiser效应的有效应力区间为相对应力水平低于70%,超过这一区域后,Kaiser效应失效,Felicity效应显著。     

砂岩单轴压缩下声发射特征与损伤演化

为获取钨矿砂岩矿柱岩石破坏过程中声发射特性及损伤演化规律,对其进行单轴压缩条件下同步测试应力-应变曲线、声发射参数-时间变化曲线的室内声发射试验,通过分析声发射参数与应力变化关系,并试用声发射振铃计数、能量计数来表征岩石损伤。结果表明:该岩石的声发射分布可分为三个不同阶段;第Ⅰ阶段为相对平静期,振铃计数较小、幅值较小,能量释放值较低;第Ⅱ阶段为活跃期,声发射活动分布逐渐密集,但大多数信号值都处于低级别水平,岩石仍处于稳定阶段;第Ⅲ阶段为失稳前兆期,振铃计数、幅值均值和弹性能释放迅速增大,且分布更为密集,出现多个峰值,峰值处都对应着应力-应变曲线上的拐点,岩石失稳时各声发射参数都达到最大值。用声发射振铃计数或能量计数能较好的反应岩石内部的损伤演化过程。     

循环荷载作用下胶结充填体声发射特征试验研究

随着开采深度的增大,采场地压显现日趋严峻。胶结充填体作为充填采矿法中采场的重要结构单元,对维护采场稳定具有重要作用,因此了解认识胶结充填体在外界荷载作用下的响应特征具有重要的意义。通过进行单轴循环加卸载试验,研究了胶结充填体在加载阶段的声发射特征,以及声发射“平静”期的分形特征。结果表明:胶结充填体存在明显的压密阶段。在压密阶段初期,声发射能率较大。而后随着应力的增大,声发射能率又逐步降低,并最终维持在较低的水平;在弹性阶段,声发射事件率和能率随应力的增大而增大,并且声发射事件率普遍大于其余加载阶段;在加载应力达到胶结充填体峰值应力前,声发射会出现“平静”期。在此时期,声发射能率出现剧烈波动,且声发射分形维数是不断减小的;试验中,下级加载声发射能率大于上级加载,并且声发射能率对充填体损伤程度的敏感性大于声发射事件率。      

岩石尺寸效应对其声发射影响的数值模拟研究

对6种同一高径比、不同尺寸的同性质岩石试样进行数值模拟,研究其对岩石破坏过程声发射的影响。结果表明:试样尺寸小时,大声发射事件在主破裂前后都有显著出现,其分布由当初无序性到峰值后在试样中部集聚成核;残余变形阶段,有相当数量和能量的声发射出现,且有几次出现在数量和能量上均较显著的声发射带。当试样尺寸较大时,在达到峰值前声发射较少,且随机分布在试样中,大声发射事件出现次数较少且仅在峰值应力时出现,其数量和能量均最显著,声发射在两处聚集成核;残余变形阶段,声发射很少发生,其分布又呈无序性。根据声发射时间序列和空间分布的特征关系,对利用声发射特性预测不同尺寸岩石试样破裂来临及其位置有一定的参考意义。     

单轴多级加载下岩石声发射特性试验研究

对大理岩和花岗岩开展室内单轴多级加载试验,得到应力—应变,声发射参数、应力与时间关系。研究结果表明:在加载初期,两者没有明显的声发射现象,表明试件中原有张开性结构面或微裂隙逐渐闭合;在稳压阶段,大理岩声发射活动水平较低,岩石中有少量新生裂纹的产生或扩展;花岗岩声发射活动显著,岩石在载荷稳定时裂隙继续发展;临近破坏时,大理岩声发射活动水平较低,花岗岩声发射活动集聚增加。室内单轴多级加载试验在一定程度上反映工程岩体分级开挖时应力调整前后声发射的变化趋势。对高应力、多扰动的深部岩体,建议现场声发射监测岩体稳定性,岩爆等地质灾害时,应掌握合适的监测时机,对多中段同时开采的矿山深部岩体应加强顶底板、围岩、矿柱的声发射监测,为现场岩体稳定性监测与预报的判据提供了借鉴和思路。     

声发射在钢铁研究中的应用

本文阐述了声发射技术在钢铁材料及其构件的无损检测方面的应用,指出了声发射技术的优点是无损、快速、简便并具有很高的经济效益,是一门很有发展前途的无损检测技术,最后评价了45钢渗层的表面质量,取得了较好的结果。     

岩石Kaiser效应数值模拟确定岩石均质度及在某钨矿的应用

阐述了岩石Kaiser效应的产生机制及国内外的发展和研究现状,分析了该领域目前研究存在的难题;结合岩石试样的特性,对试样均质度参数进行试选,通过岩石Kaiser效应的数值模拟的方式方法,对岩石声发射应力与声发射能量时间序列分布关系图进行了分析,得到了与现场采用钻孔应力解除法较为一致的结果。     

利用Kaiser效应测定矿山原岩应力

在矿山地下工程中，原岩应力是合理评价矿体开采过程中围岩稳定性的首要条件，是确定合理采场结构参数的基础条件之一。本文利用矿山已有巷道进行钻孔岩芯定向取样，在实验室进行声发射Kaiser效应的实验，获得矿区原岩应力。由于声发射效应实验测试方法具有简单、方便的优点，可大量进行，从而在矿山岩体应力测试及评价时可以普通推广应用。     

用声发射方法研究重轨钢的断裂韧性和疲芳特性

本实验用声发射方法研究攀钢轨梁厂50公斤级PD-I重轨钢的断裂韧性K_(1c)和疲劳裂纹的扩展,得到了在材料失稳扩展和断裂时都有大量的声发射信号出现的结果和声发射总计数N与裂纹扩展量a在失稳扩展前的一段呈线性关系。各钢轨的声发射率按dN_(AE)/dn=C(ΔK)~m关系处理,在对数坐标上得到dN_(AE)/dn与ΔK的关系是线性的,与Mori等人研究的AISI304不锈钢结果一致。这为估计材料的使用寿命提供了简易方法。     

不同含水状态砂岩损伤分析研究

通过对不同含水状态砂岩进行单轴压缩声发射试验,对比分析了不同含水状态和不同损伤表征的砂岩损伤特征。试验结果表明：干燥状态时,低应力阶段,损伤曲线非常平缓,当处于损伤急速增加阶段时,损伤曲线呈多个阶跃上升,较为陡峭;天然含水状态时,损伤曲线开始增长较快,之后进入平静期,曲线较为平缓,临近破坏时,曲线有所上升,但上升幅度较干燥状态小;饱和含水时,低应力阶段也是出现损伤值上升较快,然后进入较长的平静期,临近破坏时损伤曲线变化较小,岩石基本上无破坏征兆。结果表明：砂岩含水率越高,声发射越集中分布于砂岩破坏瞬间,破坏前兆越不显著,破坏时表现出的脆性破坏越明显,声发射参量表征的损伤较应变表征的砂岩损伤更合理。