基于声发射技术的金属高频疲劳监测

采用声发射技术监测高频疲劳条件下金属材料裂纹的扩展。介绍了如何运用软硬件处理的方法，从采集到的信号中分离出裂纹扩展的声发射信号。从处理后的声发射信号与观察得到的裂纹扩展对比来看，声发射参数的变化能够有效地反映材料疲劳裂纹扩展的过程，并且能更早地发现试样内部微小裂纹的变化。通过试验，得出了紧凑拉伸试样在裂纹稳定扩展阶段声发射信号能量率与应力强度因子幅值之间的关系式。     

声发射技术在疲劳裂纹检测中的应用

主要讨论了声发射技术应用于疲劳裂纹的检测.根据疲劳裂纹的信号特征及测试场合,选用合适的疲劳裂纹检测方法,结合板簧疲劳裂纹试验机上的实验分析,得出声发射技术应用于疲劳裂纹检测的优势.     

齿轮接触疲劳的声发射研究

本研究首次使用了新型的接触疲劳试验机,采集了更为有效的齿轮接触疲劳声发射信号.在分析了扩展阶段的撞击数变化规律后,认为只要是加载的载荷幅度不发生变化,在此阶段的扩展速率就保持不变.以撞击数描述齿轮接触疲劳状态显示:接触疲劳裂纹扩展速率约为594.05 (count/min).另外,在对疲劳信号进行傅里叶变换后,发现实际齿轮接触疲劳裂纹的扩展特征频率约为109.6kHz～368.6kHz.     

转轴裂纹声发射监测研究

声发射技术作为一种无损检测方法,可以找到声发射信号和裂纹扩展之间的关系,分析材料变形与断裂机制。介绍了声发射技术用于转轴裂纹监测的研究,分析了声发射信号与转轴裂纹扩展之间的关系。实验表明采用声发射技术可以对转轴裂纹进行监测,证明了声发射技术在转轴监测上的可行性。     

在热震试验中热障涂层的裂纹形成和扩展

对功能梯度材料的热障涂层进行了单面热震试验，经过观察分析发现，热震后的涂层中有大量的裂纹出现，包括与轴向平行的龟裂纹和水平方向裂纹，特殊现象是在纯氧化锆层与80％氧化锆层的界面上方大约80μm处出现水平裂纹。裂纹都是气孔连通造成的。     

基于声发射监测的压力容器钢裂纹损伤评价系统

基于Python语言设计并开发了一种声发射特征提取与损伤评价系统,实现了声发射特征的高效处理与损伤状态的准确评估。通过开展316LN不锈钢的疲劳裂纹扩展的声发射监测试验,对疲劳过程中的声发射信号进行处理和分析,结果表明,多维度声发射参量的经历分析和聚类分析能够有效反映裂纹扩展过程的声发射活动情况。该评价系统能够为工程结构的声发射监测与损伤评价提供参考。     

用声发射技术结合显微硬度法研究镍基合金复合涂层韧性

提出了声发射技术与显微硬度法相结合的方法，对用真空熔烧法制得的镍基合金复合涂层中碳化钨含量对韧性的影响进行研究。结果表明：涂层的韧性随碳化钨含量不同而改变，在35wt%-40wt%之间，涂层脆性最小，韧性最好。     

热障涂层失效机制和寿命预测研究概述

对热障涂层失效机制和寿命预测研究进行了概述,描述了导致热障涂层在服役过程中失效的几种主妻因素,并介绍了几种热障涂层寿命预测模型。     

基于声发射技术的水轮机裂纹检测系统研究

研究了利用声发射技术实时检测水轮机叶片的裂纹的检测系统。重点介绍了检测系统软、硬件设计中的关键问题,以硬件描述语言(VHDL)设计出FPGA芯片来实时接收声发射信号的特征参数,来实现对水轮机叶片进行实时动态的裂纹检测。     

火车轮裂纹声发射源定位技术研究

针对火车轮运行过程中受变载荷作用产生的裂纹具有的特征,对现有的裂纹声发射定位技术进行了优化.在硬件上采用更适用于车轮运行环境的安装方式,并确定了前向通道的各项参数.根据模态声发射理论,即AE信号在传播过程中具有的频散现象和多模态特性,通过对同一模式波到达各传感器的时差信号的精确分析,采用时差法和面域定位相结合的方法进行源位置的计算.由于采用多种技术进行分析,结果将更为精确.     

热障涂层技术在氧化炉上的应用

氯化法钛白粉生产技术复杂。目前仅有少数发达国家掌握这种技术。我公司于20世纪80年代末,着手引进这种技术和主要生产装置。其中,氧化工序的核心关键设备氧化炉的反应区温度为1 600—1 800℃,压力0.28MPa。这样高的温度远远超出现有合金的熔点。因此,必须采用相应的措施,一方面改进冷却技术,以降低燃烧室壁与反应气流接触     

声发射信号降噪及在裂纹检测中的应用研究

针对采用声发射技术评估疲劳裂纹断裂状态时存在噪声干扰,以及采用小波包阈值降噪方法或集合经验模态分解降噪方法处理信号时会受到阈值选取、模态分量等因素的影响等问题,对上述两种降噪方法的工作原理进行了分析。提出了将两者相结合的声发射信号降噪方法,根据声发射信号处理流程可分为IMF-WPT降噪方法、WPT-EEMD降噪方法和EEMD-WPT降噪方法;利用以上3种降噪方法对同一模拟含噪声疲劳断裂声发射信号进行了降噪处理,分别计算了降噪处理后信号的信噪比和失真度;分别进行了金属材料和焊接结构疲劳裂纹扩展试验,利用WPT-EEMD降噪方法对采集声发射信号进行了降噪处理。研究结果表明:WPT-EEMD降噪方法降噪后的信号信噪比为10.32,失真度为0.31%,降噪效果最好;该方法可以有效去除高频噪声的干扰,提高分析结果的可靠性。     

基于声发射和神经网络的风机叶片裂纹识别研究

提出一种对风力机叶片裂纹声发射信号进行模式识别的方法。该方法以叶片无裂纹、萌生裂纹、扩展裂纹和断裂四个阶段为声发射源的四个模式,基于声发射信号含有丰富的发射源信息的特点,通过大量采样获得叶片裂纹声发射信号参数,并依照叶片裂纹声发射参数分析的数值特点确定BP神经网络,用选定的网络对叶片裂纹阶段进行模式识别,以判断裂纹的危害程度。仿真结果表明,利用BP神经网络可以对声发射信号进行有效识别,识别准确率达到90%以上。     

齿轮磨损故障声发射检测研究

齿轮磨损故障对机械设备工作影响较大。利用声发射检测技术对齿轮运行状态进行实时监测,并通过Hilbert-Huang变换(HHT)方法对采集的数据进行分析处理。通过对比正常齿轮与故障齿轮的经验模态分解图、Hilbert谱,得出齿轮磨损故障的频率特征,证明声发射检测方法可以有效地检测到齿轮磨损故障,对齿轮故障诊断具有重要意义。     

基于声发射技术的损伤诊断Agent研究

为解决实际大型结构的健康监测问题,首先针对大型铝板结构建立了多Agent系统,整个多Agent系统可实现压电传感器、光纤传感器、应变片传感器等不同传感器的选取和自组网络,自动实现声发射源监测、紧固件松动、应变分布监测等三种典型损伤监测。介绍了作为整个系统实现的基础工作之一的基于声发射技术的损伤诊断Agent的构造过程。通过具体试验,基于声发射技术,集成不同的时延判定方法,针对铝板、环氧板、碳纤维板进行了声发射源定位的诊断Agent研究。     

某钛合金材料拉伸过程的声发射特征

介绍了某钛合金板状试样的静力拉伸试验,通过分析材料形变过程声发射信号特征,获得了声发射关键特征参数-幅度的分布规律.进一步测试了模拟声波信号通过该材料传播的速度和衰减,利用这些基础数据,可以在某型飞机全机疲劳试验的声发射实时监测过程中,根据损伤位置与损伤信号幅度的协调关系,进行损伤识别.     

基于声发射技术的滑动轴承故障诊断方法研究

滑动轴承的代表性故障是轴承与轴颈的接触摩擦故障.在机械故障与转子动力学模拟实验台上模拟了滑动轴承的接触摩擦故障,利用声发射技术进行滑动轴承状态检测.实验研究结果表明声发射检测技术用于滑动轴承故障诊断切实可行,诊断结果准确可靠.     

基于声发射技术的化工容器检测研究

简述了声发射技术及其在线检测系统的优点,以Z44Y-320型高压截止阀泄漏声发射检测实验为例,介绍了发射技术在化工容器在线检测应用的原理、系统构成和方法步骤。实验结果表明:声发射技术能够及时发现化工容器阀门泄漏。