声发射技术

摘要： 为保障高速列车运行安全,需要对其齿轮箱箱体材料的拉伸损伤进行实时无损监测,传统的力学性能试验不能满足这种要求。为此,利用声发射技术,针对某型号高速列车齿轮箱箱体材料进行拉伸试验,采集拉伸过程中的声发射信号进行参数分析,并利用支持向量机(SVM)分类器对提取的特征参数进行识别分类。在此基础上改进SVM分类器,应用加权支持向量机(WSVM)方法有效减少SVM分类器的误判,并通过研究声发射特征值与拉伸寿命之间关系的规律,建立齿轮箱箱体材料拉伸过程的退化模型。结果表明:声发射信号的对数撞击计数增长速率和对数幅值增长速率可以较好地表征材料拉伸过程所处的阶段,可用于对箱体材料拉伸过程的损伤识别;应用WSVM方法使不平衡数据分类准确率提升至94%以上;建立的退化模型实现了对高速列车齿轮箱箱体材料在拉伸过程中的损伤识别,以及对其剩余寿命的预测。

摘要： 声发射(AE)因其具有高灵敏度和较大面积连续监测的优点而被广泛应用于结构健康监测(SHM),特别是对裂纹萌生和扩展的监测。本文简要回顾了声发射技术的近期研究成果及其在SHM领域的工程应用。研究表明,声发射技术能够广泛应用于多种材料和结构的结构健康监测,包括复合材料、金属、混凝土和岩石等,以及不同类型的民用和工业应用,但其在判据建立以及阈值选取等方面有待进一步完善。裂纹监测是结构健康监测(SHM)的重要内容。

摘要： 文章通过将声发射技术应用于沥青混合料内部损伤表征,采用高温单轴压缩试验来评价玄武岩纤维沥青混合料的高温抗压性能,并结合声学特性参数对冻融循环处理后的玄武岩纤维沥青混合料试件断裂特征进行识别分析。试验结果表明,声发射信号参数能够很好地反映沥青混合料试件在高温压缩过程中的损伤断裂特征,并且可根据声发射信号的变化将沥青混合料试件的压缩破坏过程分为三个阶段。此外,基于声发射信号参数强度可以看出冻融循环对沥青混合料的抗压强度具有不利影响。

摘要： 为了将声发射技术实际应用到监测油气平台管道裂纹中,需要解决管道振动干扰以及疲劳裂纹声发射信号有效特征提取的问题,本文提出了概率神经网络结合基于小波包为特征提取的疲劳裂纹识别方法。通过小波时频分析确定钢结构疲劳裂纹声发射信号特征频率范围,并只对包含特征频率的重构声发射信号进行特征提取,再通过概率神经网络进行疲劳裂纹识别。试验结果表明:上述方法能够识别出油气平台管道裂纹,并且具有一定的抗干扰能力,为后续海上油气平台管道测试与实际应用提供了试验依据。

摘要： 为预防因液压导管相互之间,或与机体结构、设备机箱间靠磨引起的液压导管损伤或破裂,导致飞机液压系统故障或失效等问题,提出基于声发射技术的飞机液压导管靠磨损伤检测方法。通过检测导管靠磨损伤的声发射信号,在时域内进行特征参数分析,特征提取和损伤模式识别,从而判断导管是否存在靠磨损伤。在明确了导管靠磨的定义,介绍了导管靠磨的物理过程和机械损伤机理基础上,采用关联图分析对声发射信号特征参数进行分析和处理,并在飞机上进行了振动载荷作用下液压导管靠磨损伤检测实验,结果证明检测方法可行。

摘要： 声发射技术作为一种常见的物理检测手段,本身具有整体性、动态性的特征,将其应用与金属材料检查,能实时性地实现金属材料无损检测,这对于材料早期故障和破坏预报具有积极作用。本文就金属材料检测声发射技术的应用要点展开分析。

摘要： 避雷器异常放电的现有识别方法难以判断异常放电时的吸收声波特性,导致识别结果不准确,以110 kV交流避雷器为研究对象,对避雷器异常放电类型进行识别。采用声发射技术来检测110 kV交流避雷器雷电异常放电特性,获取雷电影响下110 kV交流避雷器放电时的吸收声波;基于获取的放电吸收声波,采用关联维数的避雷器雷电异常放电吸收波特征分析方法,实现110 kV交流避雷器雷电异常放电吸收声波的特性分析。实验结果表明:该方法通过关联维数判断避雷器放电吸收声波的特性,能够有效判断雷电影响下110 kV交流避雷器每种异常放电的情况,且通过该方法识别110 kV交流避雷器雷电异常放电类型时,识别结果全部通过,因此该分析方法的应用价值显著。

摘要： 针对大断面地铁隧道实际施工中隧道围岩所受的复杂应力变化过程,利用声发射技术进行了不同加载速率条件下砂岩的多步剪切试验。分析了砂岩在不同加载速率条件下的分步剪切强度特征和变形特征,发现砂岩的抗剪强度与加载速率相关,加载速率越大,多步剪切试验经历的加载-恒压阶段越多,剪切位移越大;在砂岩多步剪切恒压段,剪切变形随时间增加,呈现出明显的流变特征,两者呈现出显著的指数关系,且剪切应变增量随剪应力水平的提高而增大。以声发射振铃数为损伤变量,建立了砂岩多步剪切试验过程中的损伤演化模型,并发现其损伤呈现明显的阶段性特征。

摘要： 混凝土宏观破坏是由结构内损伤积累和发展引起的,从细观视角研究碾压混凝土的损伤特性具有重要意义。通过室内试验的方式,探讨结构因素对碾压混凝土声发射特征的影响,获得不同孔隙率、龄期和尺寸下的碾压混凝土声发射特征及变化规律,可为通过声发射信号分析碾压混凝土材料的物理状态提供参考依据。

摘要： 在检测作业中应用声发射技术,可更加精准、快速地检测锅炉压力容器缺陷。基于对声发射技术以及锅炉压力容器典型声发射源的分析,文章结合实例明确锅炉声发射检测过程,从升压环节幅值、保压环节幅值以及波形频谱3个方面展开,详细分析声发射检测数据,发现水压试验升压过程中存在较多AE扰动信号。而在保压过程中,AE信号则更多表现出干净、平稳的特点。所以在后续检测作业的开展过程中,需要提高对保压环节AE信号的重视,在密切观察该信号的基础上,确定泄漏缺陷的大致位置。

摘要： 本文在综述国内外声发射技术近年来的发展历程、应用领域、最新进展,以及未来中国工业2025时代对无损检测NDT和SHM的发展需求的基础上,分析和阐述工业2025时代下对声发射技术的要求和声发射技术所面临的挑战与机遇,重点从分布式互联网、智能化和大数据的几方面来阐述这方面的应用,并揭示工业2025时代下声发射技术的应用和发展方向.

摘要： 高压气瓶是一种可能会发生较大危害事故的特种设备,特别是瓶体存在裂纹等缺陷时,在反复使用过程中极有可能发生爆炸.声发射技术是一种有效的无损检测方法,适用于高压气瓶的检测及完整性评价,本文以典型的玻璃纤维环向缠绕气瓶为研究对象,对其进行持续水压加压试验,同时采集整个过程的声发射信号,采用幅值、能量、计数等多个特征参数,分析气瓶在整个疲劳过程中的分层、基体开裂等损伤变化过程,对缠绕气瓶的结构完整性和安全性做出准确的监测及评价.

摘要： 声发射技术广泛应用于无损检测,利用声发射监测装置等监测手段,对与岩石性质相似的石膏材料试件进行高应力环境下的加载模拟试验,研究石膏材料在高应力环境加载下的的声发射特征以及内部微观机制的破坏过程,结果表明:试件的声发射现象与单轴抗压强度成正比,单轴抗压强度越高,声发射现象越明显,声发射幅值越大,释放的能量越多;石膏试件在加载初期,声发射现象不明显,随着继续加大试验荷载,声发射现象明显增多,当达到试件临界破坏荷载时,声发射急剧增多,幅值明显增大,表明试件内部产生了大量微裂纹;当荷载继续增大时,产生大量声发射数据,微裂纹发展为宏观裂纹,试件发生破坏;石膏材料的声发射现象表明,石膏模型在高应力环境下的破坏试验能较好的模拟深部地下岩体破坏现象,声发射幅值的突变和声发射的急剧活跃性可作为材料破坏判断的依据,为深部岩体的破坏监测提供一种参考依据,甚至可作为深部岩体发生岩爆时的一种监测手段,从而有效的预防岩爆的发生.

摘要： 通过采用声发射检测技术,并结合常规无损检测方法对2000m3丙烯球罐进行检测.两种方法相互印证,检验了声发射技术在球罐缺陷检测中的可行性与可靠性.

摘要： 起重机械的剩余寿命评估问题一直是工程界研究的重要课题,现有的起重机械设备大多已服役多年,对设备极限状态或使用剩余寿命的评估预测是当前亟待解决的重要问题之一.国内起重机械大多无设计寿命的要求,同时国家也无强制的报废年限及标准;且由于实际使用的载荷工况十分复杂,所以设计的使用寿命与实际也并不相符,甚至出现较大偏差.因此,有必要对起重机的剩余寿命评估技术开展系统研究,尤其是对于使用年限超过20年的起重机械,若不加分析地强制其报废,既会造成社会资源的巨大浪费,也无法律依据.声发射技术是近年来兴起的一种新的无损检测和安全评价技术,其原理是通过监测构件在缺陷萌生或扩展过程中释放的应力波(声发射)信号对缺陷检测、监测和整体安全评价.它可对在役起重设备进行整体检测,可从整体角度有效发现活动缺陷并通过定位功能确定其位置;还可以根据不同载荷情况下的声发射活动情况进行整体安全评测和失效破坏预报.通过声发射检测发现缺陷源位置再用其他方法确认缺陷大小作为寿命评价的依据.

摘要： 通过对阀门泄漏过程的声发射信号特征分析,利用SVLD声发射阀门泄漏检测系统,对阀门泄漏声发射特征参数与泄漏量之间进行了相关性研究.通过一套模拟阀门泄漏实验装置,并利用ASL、RMS、功率P等参数分析了在不同压力和不同泄漏速度条件下,声发射信号特征参数与泄漏量的近似关系,并初步验证了阀门泄漏定量检测的测试误差,为承压阀门泄漏的在线检测评价提供了一种新的方法.

摘要： 随着电子技术的发展和对关键结构部件的损伤全过程信息监测的需求,全波形声发射仪器得到发展,基于声发射波形的分析技术也得到了应用.区别于传统的参数采集与处理的最大特点是声发射全波形记录可以获得结构的连续损伤.总结了声发射波形在损伤监测方面的研究进展,分析了声发射波形相比参数分析法所具有的优缺点.对试验全过程声发射波形的观察与分析,可以直观地了解结构损伤的演化规律;通过选取不同的门槛值,对损伤声发射信号提取相应的声发射特征参数,得到了门槛值对特征参数提取的影响规律;针对声发射定位不稳定问题,利用声发射波形可以分析不稳定产生的原因,并可以根据通道信噪比,选择不同的定位门槛值来提高定位的精度.

摘要： 随着电子技术的发展和对关键结构部件的损伤全过程信息监测的需求,全波形声发射仪器得到发展,基于声发射波形的分析技术也得到了应用.区别于传统的参数采集与处理的最大特点是声发射全波形记录可以获得结构的连续损伤.总结了声发射波形在损伤监测方面的研究进展,分析了声发射波形相比参数分析法所具有的优缺点.对试验全过程声发射波形的观察与分析,可以直观地了解结构损伤的演化规律;通过选取不同的门槛值,对损伤声发射信号提取相应的声发射特征参数,得到了门槛值对特征参数提取的影响规律;针对声发射定位不稳定问题,利用声发射波形可以分析不稳定产生的原因,并可以根据通道信噪比,选择不同的定位门槛值来提高定位的精度.

摘要： 随着电子技术的发展和对关键结构部件的损伤全过程信息监测的需求,全波形声发射仪器得到发展,基于声发射波形的分析技术也得到了应用.区别于传统的参数采集与处理的最大特点是声发射全波形记录可以获得结构的连续损伤.总结了声发射波形在损伤监测方面的研究进展,分析了声发射波形相比参数分析法所具有的优缺点.对试验全过程声发射波形的观察与分析,可以直观地了解结构损伤的演化规律;通过选取不同的门槛值,对损伤声发射信号提取相应的声发射特征参数,得到了门槛值对特征参数提取的影响规律;针对声发射定位不稳定问题,利用声发射波形可以分析不稳定产生的原因,并可以根据通道信噪比,选择不同的定位门槛值来提高定位的精度.

摘要： 随着电子技术的发展和对关键结构部件的损伤全过程信息监测的需求,全波形声发射仪器得到发展,基于声发射波形的分析技术也得到了应用.区别于传统的参数采集与处理的最大特点是声发射全波形记录可以获得结构的连续损伤.总结了声发射波形在损伤监测方面的研究进展,分析了声发射波形相比参数分析法所具有的优缺点.对试验全过程声发射波形的观察与分析,可以直观地了解结构损伤的演化规律;通过选取不同的门槛值,对损伤声发射信号提取相应的声发射特征参数,得到了门槛值对特征参数提取的影响规律;针对声发射定位不稳定问题,利用声发射波形可以分析不稳定产生的原因,并可以根据通道信噪比,选择不同的定位门槛值来提高定位的精度.

摘要： 一种声发射检测技术中的声发射源信号反求方法及装置，属于声发射检测技术领域。本发明提供了一种声发射源信号反求方法以及所有的专用设备。该方法依据声波在介质中传播的可逆性，利用现有的全波形声发射检测仪和超声发射仪或全波形收发两用声发射仪器将接收到的声发射信号逆向求出声发射源信号，与目前常用的声源信号估计方法相比具有更高的准确度。这对声发射检测技术中判断声发射源的信号特征，从而评估声发射源本身的特征具有重要意义。

摘要： 本发明公开一种声发射传感器，该传感器包含：双包层光纤、分别光路连接在双包层光纤两端的单模输入光纤和单模输出光纤；双包层光纤外包覆有对声发射振动敏感的硅橡胶涂层，外界声发射振动使硅橡胶涂层发生形变，对双包层光纤的包层模引入动态相位变化，通过谐振滤波特性的探测，进行声发射参量的传感。本发明是一种全光纤结构，将双包层光纤和单模光纤可以直接利用常规的熔接设备进行熔接，具有结构紧凑、制造方法简单，使用方便的优点。

摘要： 一种声发射检测技术中的声发射源信号反求方法及装置，属于声发射检测技术领域。本发明提供了一种声发射源信号反求方法以及所有的专用设备。该方法依据声波在介质中传播的可逆性，利用现有的全波形声发射检测仪和超声发射仪或全波形收发两用声发射仪器将接收到的声发射信号逆向求出声发射源信号，与目前常用的声源信号估计方法相比具有更高的准确度。这对声发射检测技术中判断声发射源的信号特征，从而评估声发射源本身的特征具有重要意义。

摘要： 本发明提供了一种声发射检测预处理辅助装置和声发射检测预处理方法。声发射检测预处理辅助装置，包括：箱体，箱体具有容纳腔，箱体具有与容纳腔连通的第一开口和第二开口，第一开口所在的平面与第二开口所在的平面垂直；驱动结构，驱动结构设置在箱体内与箱体的顶面连接，第一开口与顶面相对设置；切割结构，切割结构与驱动结构可拆卸地连接，且驱动结构的至少一部分经第一开口伸出与待处理结构接触，驱动结构驱动切割结构运动以切割待处理结构；打磨装置，打磨装置可拆卸的连接在驱动结构上，打磨装置的至少一部分位于第一开口处，驱动结构驱动打磨装置运动以对待处理结构进行打磨。本发明解决了现有技术中存在预处理时间长的问题。

摘要： 本发明提供一种基于声发射全波段采集参数的声发射事件分类方法，包括采集获得若干个声发射波，计算各个声发射波平均频率和反梯度，再计算声发射全波段类型参数，根据计算结果直接对声发射事件类型进行划分。采用本发明的技术方案，通过设立简单的声发射全波段类型参数，根据声发射全波段类型参数量化数值的大小对相应的声发射事件类型进行划分，简化了声发射事件类型划分方法，便于进行计算和分析，为正确分析和预测固体材料的受损程度和受破坏趋势奠定了基础，本发明提供的声发射事件类型判断方法，操作简单，所需投入使用的硬件设备较少，大大提高了测试效率，降低了测试成本。

摘要： 本发明声发射监测装置涉及一种用于监测围岩破裂动态情况的监测装置。其目的是为了提供一种结构简单、对围岩破裂情况进行有效监测的声发射监测装置。本发明声发射监测装置包括声发射装置外管、全部套设于声发射装置外管内的一端的用于安装声发射传感器的安装座、填充在声发射装置外管中间位置处的固化固定溶剂以及部分套设于声发射装置外管内的另一端的活塞探头，固化固定溶剂与安装座相互隔离开来，安装座、活塞探头均固定安装于声发射装置外管内，声发射装置外管上、活塞探头上分别套装有硅胶后挡板、硅胶前挡板，还包括用于封堵声发射传感器的封堵帽，封堵帽的一端封堵于声发射装置外管的端部并固定在安装座上。

摘要： 本发明提供一种基于声发射上升波段采集参数的声发射类型判断方法，包括采集获得若干个声发射波，计算各个声发射波上升阶段频率和反梯度，再计算声发射类型参数，将该参数与声发射类型特征阈值进行比较，根据比较结果直接对声发射类型进行划分。采用本发明的技术方案，通过设立简单的声发射类型参数，根据声发射类型参数量化数值的大小对相应的声发射类型进行划分，简化了声发射类型划分方法，便于进行计算和分析，为正确分析和预测固定材料的受损程度和受破坏趋势奠定了基础，本发明具有操作简单，所需投入使用的硬件设备较少的特点，大大提高了测试效率，降低了测试成本。

摘要： 本实用新型提供了一种石子沙土声发射渗透仪的沙盒及石子沙土声发射渗透仪系统，沙盒包括设有前缺口的多个盒体、透水石、设置在盒体顶面上的滑槽、滑动设置在滑槽中的滑块和固定槽，滑块设有贯穿滑块上下表面的连接管；多个盒体的总长与固定槽的内侧长度相同；透水石可拆卸安装在盒体的前缺口上，组合后的总宽与固定槽的内侧宽度相同，设置的沙盒可以收集规则或不规则的小石子或沙土或石子沙土或不溶于水的泥沙，解决了不同实验时间段带出的含沙水单独过滤出沙土的难题，以及有效避免出水口压力过大损坏塑料袋的问题。通过拨动滑块的位置，可以将不同时间段的沙土收集到不同的盒体中，从而避免了现有收集时，更换塑料袋的问题。

摘要： 本实用新型实施方式公开了一种超声发射模块和超声发射组件。超声发射模块，包括：面板；抛物线旋转体；连接柱，连接所述面板和所述抛物线旋转体；超声发射器，布置在所述面板的表面上，其中所述表面朝向所述抛物线旋转体的抛物面；其中所述面板的中心、所述超声发射器的中心与所述抛物面的顶点在一条轴线上。本实用新型实施方式利用抛物面结构实现超声反射，可以将超声信号反射至远处，从而扩大信号覆盖范围。

摘要： 本实用新型实施方式公开了一种超声发射模块和超声发射组件。超声发射模块包括：第一抛物面板；第二抛物面板；连接柱，连接所述第一抛物面板和所述第二抛物面板；超声发射器，装设在所述第一抛物面板上且朝向所述第二抛物面板；其中所述超声发射器的布置位置与所述第二抛物面板的焦点重合；所述第一抛物面板的中心、所述超声发射器的中心与所述第二抛物面板的中心在一条轴线上。本实用新型实施方式利用抛物面结构实现超声波反射，可以将超声信号反射至远处，从而扩大信号覆盖范围。