无损检测 第2版 第六章 声发射检测.ppt

四、声发射信号处理技术*（二）小波分析技术小波变换同时具有在时域和频域描述信号局部特征的能力，既可以反映出某个局部时间范围内信号的频谱信息，又可以给出某一频率范围内信息对应的时域信息情况。定义任意平方可积的函数为，其傅利叶变换为，如果满足：式中，是小波基函数，将进行伸缩和平移后可以得到一个小波序列：式中，a是尺度因子，b是时间因子。对于任意平方可积的函数，其连续小波变换的定义为：若对a和b进行离散化处理，则可定义的离散小波变换函数。由于小波函数具有可变的时窗和频窗，因此小波变换在时域和频域同时具有良好的局部化特性，

对于含有瞬态变化特征的声发射信号具有较好的适用性。四、声发射信号处理技术*（三）人工神经网络模式识别分析技术研究人员通过对大量的声发射信号进行人工神经网络模式识别分析，发现这种技术能够对某些声发生源的性质进行判断。在众多人工神经网络模型中，误差反向传播（backpropagation，BP）训练算法的神经网络模型应用较为广泛，该模型包含输入层、隐含层和输出层，其中隐含层内可以包含一层或多层神经节点。采用该方法可以对压力容器产生声发射源信号的机制进行定量分析，包括表面裂纹、深埋裂纹、夹渣未焊透、残余应力和机械撞击摩擦等。第四节声发射检测的应用*一、声发射在材料特性研究中的应用（一）材料脆性表征声发射技术特别适用于监测脆性材料失稳开裂演化过程，可以连续、实时地监测载荷作用下脆性材料内部微裂纹的产生和扩展，而且可以对其破坏位置进行定位。（二）材料损伤表征声发射特征参数可用于表征金属构件的损伤演化，可以通过试件在某一特定荷载或特定时刻的累积声发射参数与最大荷载作用时的声发射累积参数的比值，来表征材料的损伤状态。此外，应用声发射技术还可以研究应力腐蚀断裂，氢脆断裂和监测马氏体相变等。第四节声发射检测的应用*二、声发射在焊接质量检测中的应用第四节声发射检测的应用*三、声发射在土木结构健康监测中的应用（一）确定损伤位置采用多个声发射传感器对土木结构进行的实时监测。可以计算出微小开裂信号产生的具体位置。（二）开裂类型识别声发射监测另一个主要应用是判定声发射开裂信号的性质。目前，用于开裂类型识别的方法主要包括基于声发射参数特征判别法、基于矩张量分析的简化格林函数分析方法以及基于机器学习的信号分类方法。（三）破坏前兆信息分析结构在失稳破坏前会出现一段低水平撞击数的“平静期”现象，“平静期”可作为失稳破坏的前兆判别信息。第四节声发射检测的应用*四、声发射在管道泄漏监测中的应用管道泄漏引起内部介质和泄漏孔的摩擦进而释放出应力波，该应力波携带了泄漏源信息并且会沿着管壁进行传播。具体来说，在泄漏点处由于管内外存在压差，导致管道中的流体在泄漏处形成了多相湍射流，这不仅紊乱了管道内流体的正常流动，而且引起管道及周围介质相互作用，进而不断地向外辐射能量，其中一部分能量将在管壁上形成高频应力波，即声发射信号。该声发射信号将沿管壁向两侧传播，布置在管道外壁的声波传感器可监测到声发射信号的大小和位置。声发射在管道泄漏监测应用中的优点是检测速度快、成本低、环境适应性强；缺点是检测距离短。复习思考题*什么是声发射？金属材料中的声发射源有哪些？声发射检测方法的特点？为什么要用其它无损检测方法对声发射源进行评价？

常用的无损检测方法有哪些？什么是弹性变形和塑性变形？什么是凯赛尔效应（Kaisereffect）？什么是费利西蒂效应（Felicityeffect）？什么是费利西蒂比？什么是突发型声发射信号？什么是连续型声发射信号？造成声波衰减的主要因素有哪些？声波在固体介质中的传播速度与哪些因素有关？***无损检测(第2版)教学课件无损检测(第2版)教学课件无损检测(第2版)教学课件无损检测(第2版)教学课件无损检测(第2版)教学课件无损检测（第2版） 第六章声发射检测图6.1声发射检测原理示意图第一节声发射检测的基本原理*声发射检测是一种通过探测和分析材料中声发射源的信号

来评定材料性能或结构完整性的无损检测方法。从声发射源发射的弹性波传播至被检测材料表面时，由于波的振动引起了材料表面位移的变化，可以用声发射传感器探测位移变化情况，进而将其转换为电信号，然后再被放大、滤波等处理后进行存储，最后可对声发射信号进行分析及判定。若对声发射信号进行实时检测，就可以连续监测材料或结构内部变化的整个过程。一、声发射源*当材料或结构受应力作用时，由于其微观结构的不均匀以及缺陷的存在，