基于HHT的预应力钢筋混凝土梁断裂AE信号分析

针对混凝土材料损伤所产生的声发射信号复杂的特点,提出了基于Hilbert—Huang变换的分析混凝土声发射信号的新方法。利用全波形声发射技术记录了预应力混凝土梁在三点弯曲荷载试验下整个破坏过程的声发射信号,研究了声发射累计能量随时间变化的关系曲线,分析了梁在不同破坏阶段产生的实测声发射信号,获得了信号的Hilbert谱。通过与小波分析结果进行比较,显示出该方法具有处理精度高、自适应性强的特点,能有效地提取声发射信号中损伤的主要特征,为声发射信号处理提出了一种新的途径。     

大坝混凝土动态弯拉声发射特性试验

为了研究大坝混凝土在不同加载速率下的弯拉声发射特性,并进一步理解不同加载速率下混凝土的损伤发展过程,在MTS试验机上以四种不同的加载速率进行了无开口湿筛混凝土梁的三弯点试验。结果表明,随着加载速率的提高,声发射撞击累计数减少,而撞击率峰值增加,低振幅（35-40 dB）的声发射信号所占比例有所增加,声发射振铃数、信号能量和持续时间的平均值都有提高的趋势;在低加载速率时,混凝土在破坏过程中产生较少数的微裂缝,其破坏机制受少数主要裂缝（跨中位置）控制,而在高加载速率时,微裂缝分布在较宽的范围之内。     

水泥基复合材料微结构破坏声发射研究

研究不同组分的水泥基复合材料在三点弯曲负荷下,材料内部微结构破坏的声发射特性。结果表明,在加载初期声发射事件发展较为缓慢,且出现的主要是一些低振幅的声发射信号;而在峰值载荷附近,声发射事件数快速增长且开始有大量高振幅声发射信号出现。循环荷载作用下,粗集料水泥砂浆声发射呈现Felicit效应,而结构密实的活性粉末混凝土呈现Kaiser效应。     

泡沫铝准静态压缩变形的声发射特征研究

为了研究泡沫铝在压缩过程中的屈服平台和密实阶段的力学性能,使用万能试验机、声发射仪和高速相机对泡沫铝试件在不同加载速率下进行了单轴压缩试验,得到了泡沫铝材料在塑性变形-损伤过程中的声发射特征参量和变形场图像。通过分析声发射信号的振铃计数和能量计数,研究了屈服平台和密实阶段的力学性能。结果表明:弹性和屈服平台阶段的声发射振铃计数曲线与应力-应变曲线有较高的吻合度;密实应变与声发射能量计数有较好的对应关系;不同的加载速率下,声发射能量信号表现出不同的增长特征,在屈服平台阶段能量的吸收与耗散更明显,且声发射能量-应力曲线与泡沫铝的吸能效率的变化趋势相同。     

偏心旋转低周疲劳下料的声发射特性实验

采用偏心旋转低周疲劳下料工艺,对304不锈钢和16Mn钢两种材料进行了下料实验,通过施加偏心位移的方式施加疲劳载荷,并采集了管料断裂过程中的声发射信号,提取了声发射信号的峭度、幅值、振铃累积计数和频谱。发现这些特征值与断裂过程吻合度比较高,能够比较准确地反映下料过程中的断裂各阶段变化,这是由于声发射信号检测到的是材料的应变能的释放,正好与断裂过程中的能量释放相吻合。对304不锈钢和16Mn钢断裂过程中的声发射信号进行了对比,发现了不同材料的声发射各参数的具体数值有所不同,这是由于材料本身属性的差异造成的。实验结果表明,管料在偏心旋转低周疲劳下料过程中的断裂变化可以通过声发射信号检测,并通过一些特征参数明确地表征出来,声发射可以用于偏心旋转低周疲劳下料的监测。     

声发射检测的一次升压信号分析

在声发射检测过程中,由于一次升压过程中各种因素的影响,很难区分噪声和有用的声发射信号。实际声发射检测中常对一次升压信号没有引起足够的重视,导致错过了一些一次升压过程中产生的含有丰富缺陷信息的声发射信号。通过检测实例,验证了一次升压过程中声发射信号研究的重要性。     

30CrMnSi三点弯曲过程的声发射特性研究

利用全波形声发射技术记录了30CrMnSi高强度合金钢在三点弯曲载荷下整个破坏过程的声发射信号。在研究了声发射累计振铃计数随栽荷变化的基础上，得出裂纹的发展过程大致可分为三个阶段。采用参数分析法和频谱分析法对裂纹发展的三个阶段声发射信号进行了统计和分析，得出声发射信号频率的升高和幅值的增加是构件逐渐破坏的特征。     

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。     

声发射技术在混凝土研究中的应用

混凝土声发射特性的研究已有近４０ａ（年）的历史,研究证实它与混凝土性能有重要的关系。结合作者在这方面的研究工作,分析和回顾了声发射技术在混凝土研究中的应用和发展,并指出声发射技术在研究混凝土性能的一个重要手段。     

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。     

长龄期混凝土非破损测强技术的研究

研究了回弹法和超声回弹综合法检测长龄期混凝土抗压强度的可行性,建立了可以检测龄期几年到几十年的长龄期混凝土专用测强曲线,经过大量试件验证,证明其精度较高,符合ＣＥＣＳ０２－８８《超声回弹综合法检测混凝土强度技术规程》对专用测强曲线的要求,在实际工程检测中有较好的应用效果。     

铝用冷捣糊颗粒级配的研究

以电煅煤为骨料,以环氧树脂为黏结剂合成铝用冷捣糊.按照最紧密堆积理论,根据Dinger - Funk方程中粒度分布系数(n值)的变化,计算出不同的粒度组成,并以此为依据进行配料,分别测试了不同粒度组成时,糊料的性能指标.结果表明,粒度分布对冷捣糊的各项性能有较大的影响.在n为0.45时,骨料的堆积密度达到最大,焙烧后糊料空隙率、电阻率和抗压强度都达到最佳.     

Non-destructive testing of high strength concrete using spectral analysis of surface waves

Non-destructive testing is essential in the inspection of alteration, repair and new construction in construction industry. Researchers are exploring the performance of non-destructive testing method using spectral analysis of surface waves (SASW) in concrete structures. The method consists of the generation, measurement and processing of dispersive surface waves. In SASW test, the surface of the media under consideration is subject to an impact using, for example, a 12-mm steel ball, to generate surface wave energy at various frequencies. Two vertical accelerometer receivers detect the energy transmitted through the testing media. By recording signals in digitized form using a data acquisition system and processing them, surface wave velocity can be obtained using a dispersion curve. This study is to focus on understanding of the applicability and limitations of the SASW method in a high strength concrete. This study is also to characterize the material property of early age high strength concrete emphasizing compressive strength using non-destructive testing methods. Three high strength concrete slabs of 600, 850 and 1100 kg/cm² compressive strengths were prepared together with cylinders from same batches. Cylinder tests were performed at the ages of 7, 14, 21 and 28 days after pouring concrete. Using the impact-echo method, the compression wave velocities were obtained based on different high strength concrete ages and compressive strengths. The equation to obtain the compressive strengths of high strength concrete has been developed using the obtained compression wave velocities (f′_c=1.083V_p−3816.1143). Using the method, the equation has also been developed to obtain the compressive strengths of high strength concrete based on the surface wave velocities (f′_c=0.253V_p+16.271). This study can be utilized in examining structural elements of high strength concrete structures and be applied in the integrity analysis of high strength concrete structures with a finite thickness.     

混凝土梁三点弯曲负荷下声发射特性研究

研究混凝土梁受三点弯曲负荷时的声发射（ＡＥ）特性,结果表明在加载妆期裂缝在混凝土中的形成和扩展是间歇的,达到临界状态后裂缝的扩展呈失稳;切噪上对深对混凝的发射特性有着显著影响,切口相对深化度增大,声发射事件突发性明显减小,表明其产脆性程度降低。利用声发射可以对内部裂缝进行定位。     

用纵波波速推算混凝土抗压强度的对比试验及其分析

基于波在无限体和一维杆中的传播理论,通过对标准立方体试块的超声、抗压强度试验和温柔凝土梁的超声、纵波波速试验进行对比,统计分析混凝土抗压强度、超声声速和纵波波速三者间的关系,进而将由纵波波速推算混凝土抗压强度用于工程实践。     

冷却速率对Ti40.9Zr30.4Nb4.2Cu7Ni1.7Be15.8内生型非晶合金复合材料组织及性能的影响

探究了冷却速率对Ti_40.9Zr_30.4Nb_4.2Cu₇Ni_1.7Be_15.8内生型非晶合金复合材料组织结构及力学性能的影响。采用铜模铸造法制备内生型非晶复合材料,通过控制复合材料的尺寸来控制冷却速率,尺寸越大冷却速率越慢。利用XRD、SEM、DSC、万能力学试验机等对非晶合金复合材料的组织结构及力学性能等进行表征。结果表明,随冷却速率的降低,枝晶相发生熟化且尺寸增大;压缩试验证明,冷却速率显著影响复合材料的压缩性能,随冷却速率的降低,加工硬化能力变强,抗压强度显著提高,最高达到1921 MPa,但屈服强度略有降低;拉伸试验证明,冷却速率对非晶复合材料的屈服强度和抗拉强度等影响不大,最高抗拉强度达到1469 MPa。     

混凝土超声检测中含水率对声速影响的研究

在混凝土强度超声检测过程中，分析了含水率对混凝土中超声声速的影响程度，建立了混凝土水饱和状态和绝干状态超声声速与自然干燥状态声速的换算公式，并提出了在超声波测强曲线中引入含水率项的建议。     

螺旋肋钢丝与混凝土粘结滑移的声发射检测

声发射技术作为一种新型动态无损检测方法,可动态检测在役钢筋混凝土结构的粘结滑移性能。对螺旋肋钢丝与混凝土拔出试件进行拔出试验,利用声发射技术对其拔出过程中的声发射特征信号进行处理与分析,得出这两种材料粘结滑移的声发射特征;通过三维时差定位方法对拔出过程的声发射源进行定位,由定位结果可知,声发射源点主要分布在粘结滑移界面,证明与实际受力结果吻合;最后结合试验数据,建立了粘结破坏过程的受力状态与声发射能量参数间的对应关系。