P(VDF-TrFE) copolymer acoustic emission sensors

Acoustic emission (AE) sensors have been fabricated using polarized polyvinylidene fluoride/trifluoroethylene (P(VDF-TrFE)) piezoelectric copolymer films. The acoustic and electromechanical properties of the copolymers have been determined using the ultrasonic immersion technique and the resonance technique, respectively. The P(VDF-TrFE) AE sensors have been calibrated according to the ASTM standard and evaluated for potential application in the detection of AE in glass fiber reinforced polypropylene (GFPP). A ceramic AE sensor also has been fabricated using lead zirconate titanate (PZT) 7A piezoelectric ceramic and its sensitivity and performance are reported as well. The copolymer sensors do not show resonance peaks of the ceramic sensor and have adequate sensitivity. They can reproduce AE signals accurately without giving artifacts and have potential use in commercial AE systems.     

基于声发射技术的高韧性水泥基复合材料开裂损伤特性

研究了同等抗压强度等级的普通混凝土和高韧性水泥基复合材料的抗弯拉力学性能,采用声发射(AE)技术对比检测和分析了二者在三分点弯曲荷载作用下的开裂损伤规律。力学测试结果表明,高韧性水泥基复合材料具有较高的抗弯拉强度和应变硬化能力。AE检测结果表明,随着普通混凝土强度的增大,AE信号幅度增大,但其AE事件总数增长规律和幅值分布规律与强度无明显关系;高韧性水泥基复合材料AE信号的幅值和分布密度均比同等抗压强度等级的普通混凝土小;普通混凝土试件的断裂过程区主要集中在断裂面附近,而高韧性水泥基复合材料基本已覆盖了整个纯弯段,在细密裂缝的扩展过程中高强纤维对裂尖能量进行了有效的吸收和传递。     

基于小波分析的声发射刀具状态判析

提出了一种基于小波分析的声发射刀具状态判析方法,该方法通过多层小波分解对信号主能量所处频段进行局部特性刻画,利用小波分解系数2——范数表征信号的奇异性,在统计量与刀具状态间建立物理联系。实例表明:该方法能有效地判断刀具状态,并具有较好理论基础与操作性。     

三相PWM波形发生器SA866AE在交-交变频器中的应用

介绍了三相PWM专用芯片SA866AE的工作原理 ,并用该芯片研制出在交 -交变频器中应用的三相低频正弦波信号发生器装置。实验结果表明 ,以SA866AE为控制芯片的信号发生器装置结构简单、幅值和相位对称度好、参数调整方便、精确、性能可靠     

重型车刀破损时声发射信号特征

通过切削试验，研究了重型车削过程中各种声发射源产生的ＡＥ信号的特征，着重讨论了重型车刀破损时产生的ＡＥ信号与刀具正常切削时刀具经过硬质点、夹渣、铲坑以及断续切削和切屑的断时产生的ＡＥ信号之间的差异，从而找到了由声发射信号来判定刀具破损的方法。     

压剪应力条件下砂岩开裂扩展过程的试验研究

利用自主研发的含瓦斯煤岩细观剪切试验装置及 PCI-2型声发射(AE)测试分析系统,开展法向应力分别为0.0,1.5,3.0,4.5,6.0 MPa条件下砂岩的压剪试验,对砂岩在压剪应力条件下的变形特性、声发射特性及其细观开裂扩展特征等进行系统研究。研究结果表明：随着法向应力的增加,砂岩抗剪强度增大,峰值剪切力及其相应的峰值位移均近似呈线性增大;不同法向应力条件下岩石的最终断裂破坏形态虽有所不同,但其开裂扩展趋势基本都是沿预定剪切面不断向前延伸扩展;法向应力越大,开裂扩展的时间越晚,岩石越不容易发生失稳破坏;受法向应力的影响,AE 事件率并未随着剪应力达到峰值而达到最大值,而是在峰值剪应力后急剧增大,微裂纹急剧扩展演化,最终AE事件率达到最大值,裂纹贯通导致岩石失稳破坏;随着法向应力的增加,剪切面两侧颗粒之间的摩擦力增大,同时受应力分布不均及岩石内部结构的影响,主裂纹的宽度越大,开裂扩展形态更加复杂。     

基于改进小波阈值-SVM的齿轮故障信号识别

针对在齿轮疲劳试验中需要多次停机拍照的问题,提出基于改进的小波域阈值降噪方法,对采集的齿轮啮合的声发射信号分析,并提取特征矢量作为支持向量机的输入特征向量,识别出故障信号,根据齿轮旋转周期,确定缺陷轮齿。与开箱拍照的记录进行对比,计算得出的问题轮齿和照片记录吻合。该方法减少了因停机拍照造成的齿轮工作数据采集不准确的问题,同时也减少了工作人员的工作量,在后续的实验中该方法得到了有效的应用。     

热障涂层无损检测技术研究进展

为提高发动机的涡轮前温度和热端部件服役寿命,热障涂层（TBCs）被广泛应用于燃气涡轮发动机。热障涂层具有多相、多界面和非均质特性,且其服役工况恶劣复杂。寻找一种可以表征涂层显微组织、缺陷、热物性、应力等反映涂层质量和剩余寿命的无损检测方法,对发动机的热端部件安全性和可靠性至关重要。文中综述了超声检测技术（UT）、声发射技术（AE）、红外热成像技术（IRT）、阻抗谱技术（IS）和光激发荧光压电光谱技术（PLPS）的原理以及其在热障涂层无损检测中的研究应用,并详细介绍了太赫兹时域光谱（THz-TDS）技术及其在热障涂层中的应用。最后总结了上述无损检测方法的检测能力,并对热障涂层无损检测方法进行展望。     

四点弯曲条件下热障涂层断裂模式的声发射表征

采用声发射技术实时监测喷涂态8% Y₂O₃稳定的ZrO₂（8YSZ）在四点弯曲载荷下的损伤断裂行为。采用特征参数分析、聚类分析和小波包变换分析声发射信号结合涂层的微观形貌和应力状态,从而推测出热障涂层系统的失效形式。结果表明：内弯和外弯两种加载模式下,均各有4种失效行为。宏观断裂对应的剥落信号无明显频带,而基底变形、表面垂直裂纹、张开型界面裂纹和剪切型界面裂纹信号对应的主频带可清晰区分为：0~156.25 kHz、156.25~234.375 kHz、312.625~390.625 kHz和390.625~468.75 kHz。热障涂层在外弯载荷下,表面垂直裂纹不断出现,随后扩展到粘结层-陶瓷层界面处并转化为张开型界面裂纹;而在内弯载荷下,则在粘结层-陶瓷层界面附近产生剪切型界面裂纹,仅出现少量的表面垂直裂纹。两种界面裂纹均会引起热障涂层的宏观裂纹和剥落。     

开发新品种引气剂 提高混凝土耐久性

本文简要叙述了混凝土引气剂的作用 ,国内外发展简况 ,并介绍了优选引气剂的基本方法以及改善气泡结构和提高抗冻融耐久性的关系。通过工程实例 ,说明引气剂的效果。提出了进一步推广应用优质引气剂和开发新品种引气剂的建议。