二维板声发射源定位实验的一种简易实现方法

对声发射技术中的二维平面定位问题提出一种新的简易实验方案.采用新三角时差算法实现二维板的声源定位和GPS模拟,同时利用简易实验方法,仅用两个超声波传感器完成实验,简化实验器材,降低实验成本,适合普及,计算过程简单,同时也利于物理问题深入地理解.     

三维声发射源定位实验简易实现方法

本文针对声发射技术中的三维定位问题提出一种新的简易实验方案.通过传感器接收的时差信息和空间坐标实现三维立体结构中的声发射源定位,操作和计算简单,降低了实验成本.该实验方法不仅可以直观地实现三维声发射源定位过程,还可以实现声速的测量.本设计加深了学生对物理问题的理解,提高了学生对声发射技术和声源定位技术的兴趣,适合普及.     

声发射衰减特性管道泄漏定位方法*

声发射技术具有灵敏度高、实时性强、覆盖范围大等优点.泄漏产生的声发射波沿管壁传播会发生衰减,通过研究衰减系数与金属晶粒散射和热流损失的关系,建立准确的声发射能量衰减模型.在此基础上,针对声发射频带宽的特点对传统衰减定位模型进行改进,提出宽频带声发射源定位模型,该方法先通过实验确定泄漏信号频带,再将滤波后的信号经过小波包...     

复合材料结构损伤声发射检测的信息扩充方法*

为了研究基于声发射的复合材料结构损伤的定位精度,对经典的三角定位算法进行了研究;在复合材料层合板上布置稀疏传感器阵列,实验研究了全阵元及部分阵元缺失传感阵列的定位精度变化;对不同阵元数的传感阵列的定位结果进行分析,并提出在缺失阵元情况下的边界反射信息补充方案,对阵列进行虚拟扩充后实现损伤定位分析。不同阵元数量的阵列定位实验结果表明：通过混响中边界反射信息的挖掘与补充能够实现缺失阵列在信息不足情况下的精确损伤定位。在总体定位误差中,全阵元阵列的平均定位误差为1.06 cm;缺失单阵元阵列的平均定位误差在1.63~1.93 cm之间;通过边界信息补充后的缺失双阵元阵列的平均定位误差为1.47 cm。该方法实现了在传感阵元数量少于常规定位阵列的情况下的损伤定位,为提高传感器阵列以及定位算法的稳定性提供了思路。     

混凝土中的声发射波速特性及其在源定位中的应用*

利用声发射技术监测受载混凝土裂缝发展特征的首要任务是对声发射源的准确定位.为了解混凝土中声发射波速特性,提高声发射源定位精度,该文开展了一系列室内试验,构建了考虑衰减现象的声发射波速修正模型,优化建立了基于修正波速的区域穷举定位法.结果表明:水灰比越小,基准波速越大,波速随距离的衰减越大.骨料粒径越大,基准波速越大,波...     

近场子空间聚焦的碰摩故障声发射定位方法

针对宽带多源声发射信号的相干、多模态和能量衰减快问题,提出一种近场多重相干信号子空间聚焦的定位算法用于碰摩故障声发射源的定位检测。首先,为滤除干扰模态波、减小频散效应,采用基于模态声发射传播特性分析的小波分解滤波方法,从碰摩初期的声发射信号中获取零阶模态波及波速用于定位计算;其次,为实现信号解相干,提出基于双边相关变换(TCT)的近场聚焦矩阵估计方法;最后,针对声发射信号的能量衰减快问题,利用近场基于特征分解的多重信号分类(N-MUSIC)的空间谱估计方法来实现声源的精确定位。理论分析和实验结果表明:该方法定位精度高、计算复杂度低、稳定性强,能有效识别多个相干碰摩声源。相比传统相干子空间算法(CSM),该方法减少了信号初值和聚焦频点的计算量,对双声源的分辨概率较现有修正近场多重信号分类算法提高了17%,是一种有效的碰摩故障源检测方法。     

金属点蚀过程声发射源机制研究

研究了腐蚀特别是点蚀过程产生应力波,即声发射(AE)的源机制,估算了单个钝化膜破裂所产生的薄板表面位移量级,并用实验进行了论证。作者提出,利用板波声发射理论加上参数识别方法,可将腐蚀过程产生的声发射信号同背景噪声相区别。     

腐蚀声发射信号降噪方法

为了从复杂背景噪声中有效地检测出腐蚀声发射信号,采用短时分形维数和离散分数余弦变换相结合的降噪方法,利用声发射检测系统,对6% FeCl₃·6H₂O溶液中Q235钢板的全面腐蚀和局部腐蚀声发射信号进行了降噪处理。实验结果表明,腐蚀声发射信号分别加入白噪声、有色噪声和粉红噪声,在输入信噪比为0~15dB的条件下,此方法降噪效果与标准离散余弦、离散分数余弦变换方法相比,输出信噪比最高可提升8 dB。所述降噪方法对检测腐蚀声发射信号以及对金属剩余寿命的评价具有一定意义。      

基于光纤光栅的冲击激励声发射响应机理与定位方法研究

在对冲击激励声发射应力波在铝合金板上的传播机理进行分析的基础上,利用ABAQUS软件构建了钢球冲击铝合金板几何模型,仿真分析了冲击应力波传播过程.理论分析了冲击应力波与FBG传感器的作用机理,基于边缘滤波原理构建了声发射传感系统,采集冲击激励声发射应力波,建立了声发射区域定位模型,提出了基于扩散映射与支持向量机(SVM)的声发射区域定位方法并进行了实验验证.在300 mm×300 mm×2 mm的铝合金板上对36个测试区域进行了多次声发射区域定位实验,实验结果表明,扩散映射结合SVM的定位结果较优,区域定位精度为30 mm×30 mm,定位正确率为97.5%,耗时0.781 s.研究结果为声发射区域定位检测提供了一种有效方法.     

钢轨裂纹伤损声发射源的建模仿真与特征分析

高速铁路的发展对钢轨的安全性提出了特殊要求,因此对钢轨内部裂纹的特征分析具有重要意义。为了研究钢轨内部裂纹声发射源特征,对钢轨中不同类型、深度和传导距离的裂纹声发射源进行了分析.采用有限元方法建立了钢轨模型并通过实验验证,然后结合小波方法和瑞利-兰姆方程分析了裂纹声发射源的特征。结果表明:钢轨中不同类型和不同频率特征的声发射源能够利用声发射模态之间的强度比率来识别;轨腰深度上的声发射源具有统一的模态特征,而轨头和轨底的声发射源则具有复杂的模态特征;同时,不同类型声发射源在钢轨中的传导特征差异明显。研究结果对利用声发射技术进行钢轨裂纹检测提供了指导,可作为实际应用的重要参考。