AE声发射概述
岩石声发射特性研究综述
岩石声发射特性研究综述岩石声发射（Acoustic Emission，AE）是指在材料受到外部应力作用时，产生的微小弹性波信号。
岩石声发射技术已经在地质工程、地震研究和岩石力学等领域得到广泛应用。
本文将综述岩石声发射特性的研究进展，包括岩石声发射监测技术、声发射源机制及其特性分析、声发射参数的计算和分析方法等。
岩石声发射监测技术是岩石声发射研究的基础，包括传感器选择和布置、信号处理以及数据记录等。
传感器的选择和布置对声发射信号的采集和分析至关重要。
一般来说，使用压电传感器作为接收器是常见的选择，其能够高效地接收声发射信号。
而传感器的布置则应尽可能均匀地覆盖监测区域。
此外，在声发射信号的采集过程中，还需要进行有效的信号处理和数据记录，以实现有效的数据分析和后续计算。
声发射源的机制及其特性分析是岩石声发射研究的核心内容之一、声发射源可以分为几类，包括裂纹扩展、颗粒破裂和岩石变形等。
裂纹扩展是最常见的声发射源，它通常是由于外部应力作用下岩石内部的微裂纹扩展导致的。
颗粒破裂通常发生在岩石或土壤中的颗粒间隙处，它可以被视为一种弹性波波导效应。
而岩石变形则是由于岩石的弹性和塑性变形引起的。
以上各类声发射源均有其特定的声发射信号特征，可以通过信号分析方法进行辨识和解析。
声发射参数的计算和分析方法是岩石声发射研究的重要内容。
声发射事件的分析通常包括声发射数量、声发射能量和声发射位置等参数的计算和分析。
声发射数量是指在一定时间内发生的声发射事件数目，它可以反映岩石的破裂活动程度。
声发射能量则是指声发射事件产生的能量，它可以分析岩石的破裂强度和能量释放模式。
而声发射位置则是指声发射事件产生的位置，它可以揭示岩石内部的破裂过程和扩展方向。
通过对这些参数的计算和分析，可以深入了解岩石的力学行为和破裂机制。
综上所述，岩石声发射特性研究涉及到岩石声发射监测技术、声发射源机制及其特性分析以及声发射参数的计算和分析方法等多个方面。
无损检测之声发射.
第6章 常用无损检测方法 图6-75 突发信号特征参数
第6章 常用无损检测方法
参数 撞击和 撞击计数 事件计数 振玲计数 幅度 能量计数 持续时间 上升时间
表6-1 常用信号特征参数的含义和用途
荷(PAE)对原先所加最大载荷(Pmax)之比，称为费利西蒂比(PAE ／Pmax)。该效应的示意图如图6-73所示。
费利西蒂比作为一种定量参数，可较好地反映材料中原先 所受损伤或结构缺陷的严重程度，已成为缺陷严重性的重要评 定判据。
第6章 常用无损检测方法
4）
声发射信号有突发型和连续型两种基本类型，见图6-74。
第6章 常用无损检测方法 图6-70 波的反射与模式转换
第6章 常用无损检测方法
若在半无限大固体中的某一点产生声发射波，当传播到表 面上某一点时，纵波、横波和表面波相继到达，互相干涉而呈 现复杂的模式见图（见6-70)。与地震的情况一样，首先到达 的是纵波，其次到达的是横波，最后到达的是表面波。 在实 际的声发射应用中，经常遇到的是像高压容器那样的厚钢板。 声发射波在厚钢板中的传播方式如图6-71所示，波在传播过程 中在两个界面上发生多次反射， 每次反射都要发生模式变换。
（1） 波的传播模式。声发射波在介质中的传播，根据 质点的振动方向和传播方向的不同，可构成纵波、横波、表 面波、板波等不同的传播模式。
第6章 常用无损检测方法
（2） 波的反射、 折射与模式转换。固体介质中局部变 形时，不仅产生体积变形，而且产生剪切变形，因此将激起 两种波，即纵波(压缩波)和横波(切变波)。当遇到不同介质 的界面时会产生反射和折射，在全内反射时则会出现非均匀 波；在半无限体自由表面上，一定的条件下还可转换成表面 波，见图6-70； 厚度接近波长的薄板中，还会产生板波。
声发射技术AE简介及研究方法
各种材料声发射信 号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20 Hz～20K Hz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。
AE技术的国内外研究现状
02
2. AE技术在国内发展现状
1. AE技术在国外发展现状
现代声发射技术的开始以Kaiser二十世纪五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：“材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号”。现在人们称材料的这种不可逆现象为“Kaiser效应”。Kaiser同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。 二十世纪五十年代末和六十年代，美国和日本许多工作者在实验室中作了大量工作，研究了各种材料声发射源的物理机制，并初步应用于工程材料的无损检测领域。Dunegan首次将声发射技术应用于压力容器的检测。美国于1967年成立了声发射工作组，日本于1969年成立了声发射协会。
在学术交流活动方面，我国于1978年随着全国无损检测学会的建立成立了声发射专业委员会，并于1979年在黄山召开了第一届全国声发射会议；近10年来已固定每年召开一次声发射专业委员全体会议，并进行小规模的学术交流活动，每两年召开一次全国学术会议进行大规模的学术交流活动和仪器演示活动，到目前为止已召开了九届，具体的会议时间和地点如表1所示，每次学术会议均出版论文集，收集论文40到50篇，与会代表60到80人。 表1 中国声发射学术会议举办的地点与时间
声发射检测技术(AE)对钢制平底常压储罐的检测方法及效果
声发射检测技术（AE）对钢制平底常压储罐的检测方法及效果储存液体化工物料常用的钢制平底常压储罐，广泛运用于化工、储运行业的各个生产单位。
此类设备的特点是高度高（绝大多数高于10 米）、直径大（8 米以上）、储量大（500m3 以上），经常用于储存易燃易爆、或具有腐蚀性、有污染的化学品，危险性大；数量相对集中，一旦发生事故，后果十分严重。
因此，如何保证储罐安全运行就显得格外重要。
为了避免事故的发生，使用单位设定了严格的管理和检查制度，来保证储罐的安全；部分企业还定期停罐，置换清理，并邀请检测单位前来对内部进行检测。
但由于储罐结构的特殊性，其底板在储罐内部存有物料时，一面接触物料，一面紧贴基础，无法进行观察；入罐检查时，也只能对底板接触物料的一面进行宏观检查，反面的情况只能以无损检测手段检测，检测结果不够直观。
而对一个储罐进行清罐、置换，需要耗费大量人力、财力和时间，使用单位很难接受。
同时，储罐的连续运行特性导致很难对其进行停罐检查。
底板在储罐运行时，需要承担大量物料的重载，一旦存在缺陷，在自身结构形状和所受重力的联合作用下，很容易造成应力集中，使得缺陷不断扩展，直至形成泄漏，导致事故的产生。
因此，如何在储罐运行期间对其整体安全性进行确认，就成为了使用单位和检验单位共同的一大难题。
为了达到这个目的，我们采用了声发射检测这种新型技术。
声发射是指固体材料在断裂时释放储存的能量产生弹性波的现象。
声发射检测（AE），1950 年由德国人J.Kaiser 开始研究，1964 年美国应用于检验产品质量，从此获得迅速发展。
材料的弹塑性形变、裂纹扩展、应力腐蚀等，都有声发射现象，检测到声发射信号，就可以连续监视材料内部变化的整个过程。
声发射检测的原理是从声发射源发射的弹性波传播到达材料的表面，引起可以用传感器探测的表面位移，传感器将材料的机械振动转换为电信号，然后再被放大、处理和记录，人们根据观察到的声发射信号进行分析与推断以了解材料产生声发射的机制。
声发射波af参数
声发射波af参数引言概述：声发射波（Acoustic Emission，简称AE）是一种非破坏性检测技术，通过检测材料或结构中的声发射信号，来判断其内部的缺陷或损伤情况。
声发射波的AF参数是对声发射信号进行分析和评估的重要指标。
本文将从五个大点来阐述声发射波AF参数的相关内容。
正文内容：1. AF参数的概念和意义1.1 AF参数的定义：AF参数是声发射波信号的特征参数，用于描述声发射信号的幅值特性。
1.2 AF参数的意义：AF参数可以提供关于声发射源的信息，如能量大小、频率分布等，有助于判断声发射源的类型和损伤程度。
2. AF参数的计算方法2.1 幅值计算：通过对声发射信号的波形进行采样和数字化处理，可以得到幅值序列。
2.2 平均值计算：对幅值序列进行平均运算，得到声发射波的平均幅值。
2.3 峰值计算：找到幅值序列中的最大值，作为声发射波的峰值幅值。
2.4 峰值因子计算：峰值因子是峰值幅值与平均幅值的比值，用于描述声发射信号的峰值特性。
3. AF参数与声发射源的关系3.1 能量大小：AF参数的数值与声发射波信号的能量大小成正比，能量越大，AF参数数值越高。
3.2 频率分布：不同类型的声发射源在频率分布上会有所差异，通过分析AF参数的频谱特性，可以判断声发射源的类型。
3.3 损伤程度：声发射波的损伤程度与AF参数的数值也有一定的关系，损伤越严重，AF参数数值越高。
4. AF参数的应用领域4.1 金属材料：在金属材料的疲劳、裂纹扩展等方面，AF参数可以用于评估材料的损伤程度和可靠性。
4.2 建筑结构：对于建筑结构的监测和评估，AF参数可以提供关于结构健康状况和潜在缺陷的信息。
4.3 岩石工程：在岩石工程中，AF参数可以用于判断岩石的稳定性和破坏机理。
5. AF参数的发展趋势5.1 多参数分析：随着声发射波技术的发展，越来越多的参数被引入到声发射信号的分析中，以提高对声发射源的准确判断。
5.2 数据挖掘技术：结合数据挖掘技术，可以从大量的声发射数据中提取有效信息，为声发射波的AF参数分析提供更多可能性。
《2024年基于声发射检测方法的混凝土损伤评价研究》范文
《基于声发射检测方法的混凝土损伤评价研究》篇一一、引言混凝土作为现代建筑的主要材料，其损伤评价对于保障建筑结构的安全性和耐久性具有重要意义。
传统的混凝土损伤检测方法主要依赖于外观观察、非破坏性试验等手段，但这些方法往往难以准确、全面地评估混凝土内部的损伤情况。
近年来，声发射检测方法在混凝土损伤检测领域得到了广泛应用。
本文基于声发射检测方法，对混凝土损伤评价进行研究，以期为混凝土结构的损伤评估提供新的思路和方法。
二、声发射检测方法概述声发射（Acoustic Emission，AE）是指材料在变形或断裂过程中释放出的弹性波现象。
声发射检测方法通过监测混凝土在受力过程中产生的声发射信号，分析信号的特征参数，从而评估混凝土的损伤情况。
该方法具有非接触、实时、动态等优点，能够有效地反映混凝土内部的损伤过程。
三、混凝土损伤评价研究1. 声发射信号采集与处理本研究采用声发射检测系统，对混凝土试件在受力过程中的声发射信号进行采集。
通过滤波、放大、数字化等处理手段，提取出声发射信号的特征参数，如振幅、频率、能量等。
这些参数能够反映混凝土内部的损伤程度和损伤过程。
2. 混凝土损伤评价模型构建基于声发射信号的特征参数，构建混凝土损伤评价模型。
本研究采用多元线性回归方法，以声发射信号的振幅、频率、能量等参数为自变量，以混凝土损伤程度为因变量，建立回归模型。
通过大量实验数据的训练和验证，得到较为准确的混凝土损伤评价模型。
3. 混凝土损伤类型识别根据声发射信号的特征，可以识别混凝土的不同损伤类型。
例如，低频、高能量的声发射信号往往对应于混凝土内部的微裂纹扩展；高频、低能量的声发射信号则可能对应于混凝土表面的微损伤。
通过识别不同类型的声发射信号，可以更准确地评估混凝土的损伤情况。
四、实验结果与分析1. 实验设计本研究设计了多种混凝土试件，包括不同配合比、不同龄期的混凝土试件，以模拟实际工程中的混凝土结构。
在实验过程中，对混凝土试件施加不同的荷载，记录其声发射信号。
声发射技术
4.2 声发射技术(AE)4.2.1 声发射概念和原理声发射技术Acoustic Emission简称AE，是一种应用日趋广泛的现代无损检测新技术。
受力构件的材料内部在裂纹萌生、扩展过程中会释放塑性应变能并以应力波形式向外传播扩展，这就是声发射现象，AE就是采用高灵敏度的声发射压电传感器安装于受力构件表面形成传感器陈列，实时捕捉来自于构件内部裂纹扩展的动态信息，通过对这些信号的处理分析，可以检测材料内存在的裂纹损伤进行分析和研究。
形象地讲，这是一种听声技术，像医生用听诊器对人体听声来诊病一样，通过听构件内部故障声音来对构件诊断。
AE产生于上个世纪50年代，起于由德国科学家KAISER发现并以其名字命名的KAISER现象。
早期由于人们对声发射信号特征的认识局限性以及计算机技术和信号处理技术发展水平的限制，不能很好区分什么是来自于裂纹缺陷的声音。
信号和环境噪声信号使AE一直处于实验室研究阶段。
到20世纪70年代人们发现了大部分构件裂纹缺陷的声发射信号是高频信号，大致在100 KHz ~ 300 KHz之间，进而采用高频谐振传感器，先进的信号处理技术大大排除了可听音范围内的环境噪声干扰，使AE开始进入实际生产。
进入20世纪80年代，电子计算机技术和现代信号处理技术进入声发射研究领域，AE的应用领域越来越广泛。
20世纪90年代以后，AE在无损检测领域更显得举足轻重，在美国与欧洲的航空航天设计研究与制造部门已成为一种必不可少的技术手段，被广泛用于航空航天飞行器的结构测试。
4.2.2 AE的产品目前有Vallen-Systeme Gmbh公司开发出现代化声发射系统AMSY-5（图4-3），它采用由数字信号处理器构成的并行处理系统，使传统的AE特征提取和实时波形捕捉、波形分析同时处理，拥有快速的信号处理能力。
软件方面，开发了对复杂问题处理的列软件包Visual Circle，它由三个功能不同的软件—— Visual AE、Visual TR和Visual Class组成，大大提高了AMSY-5对于复杂结构在复杂环境下的声发射信号处理能力。
外文翻译--声发射(AE)监测冲压中文版-精品
声发射(AE)监测冲压<美>B.S金第一部分:信号特征和胚料硬度的影响前言随着高速冲压床在工业上的广泛应用,由于冲床操作时的安全可靠的实时监测系统变得益重要,其重要的理由用是可籍以避免模具和机床的严重损坏,并及早发现异常操作条件而减少昂贵的停机时间和模具费用.送料错误,润滑失效,零件松动和废料堵塞等这些冲床的典型损坏形式,在未被觉察的情况下,产生大量的不良的产品并加速成工具磨损和断裂或使机架过载，这时高速部床来说尤为严重，某些损坏可用光电管，微动开关或由监视仪所控制的应变仪检测，然而这些监视的性能是有有限的，但声信号分析对全过程检测具有更大的潜力。
冲床声信号分析不是一个新概念。
Aleen Steward和Koss等人早已把空气传播的声间分析技术应用于噪声控制和振动分析，Mallick也用这种方法监测冲床，这种新概念也应用在Mallick的工作中。
他把一个附有加速度计的拾音器装与冲床的和成套模具附近，以探测冲压时经空气传播的冲床信号，测量冲床的每一个完整冲程的信号强度。
在政策条件下，人们认为作为机器特征的声信号是保持相对稳定的，因此，信号强度的任何变化都可以视为异常的运动状态。
虽然在和一系列成功地探测了一些异常的操作情况，但难以提高进一步的诊断信息，该系统的局限性在于以分析发自冲床的复杂信号的原始信号处理方法本身。
而且用拾音器探测空气传播的声信号，这一方法受到有限的频率范围，空气中信号的耗散环境噪声干扰的限制。
若采用声发射技术则可以克服这些限制。
因为声发生技术采用接触式压电晶传感器和更多的信号处理技术各大学工业实验室的科学家和工程师发展了声发生技术，因此本文不再做详细的讨论，文献中集中介绍了声发射技术在工业上的应用，Lorol最近的文章对声发生领域作了全面的回顾。
过去几年中，西部电子公司工厂研究中心的工程师发展了一种微处理机控制了实时声发生监测系统，以探测Minster3冲床（额定压力22吨）的模拟故障形式作为该研究的一个重要部分，对实际冲孔阶段发射的声发射信号作了完备的分类，从冲床循环时的输出信号作了完备的分支，从冲床循环时的输出信号通过源鉴别，相对时间以及声发射信号每一成分的振幅作了彻底的分析，在铅笔芯在空气中折断的简单情况中，声发射信号特征一般分为信号上升时间，下降衰减等等。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
• 声发射作业指导书 • 声发射检测方案
声发射检测规程及工艺卡
• 声发射检测规程
– 检验规程是根据委托书要要求结合设备特点及有关标 准编写的。内容比较详细，多为一些原则性的条款， 检验对象可以是某类设备，以文字说明为主。检验规 程应征得委托单位的认可，检验人员对检验规程必须 严格遵守。
声发射记录和报告要求的内容
• ——产品名称、编号、制造单位、设计压力、温度、介质、最高工作压力、材料牌号、 公称壁厚和几何尺寸。
• ——加载史和缺陷情况。 • ——执行、参考标准。 • ——检测方式、仪器型号、耦合剂、换能器型号及固定方式。 • ——检测日期。 • ——各通道灵敏度校准结果。 • ——阈值、增益的设置值。 • ——背景噪声的测定值。 • ——衰减特性。 • ——换能器布置示意图及声发射源位置示意图。 • ——源部位校准记录。 • ——检测软件名及数据文件名。 • ——加压程序图。 • ——检测结果分析、源的综合等级划分结果及数据图。 • ——结论。 • ——检测日期、参加检测人员工艺卡，是根据检验规程和有关标准，针 对某一设备编写的，具体指导探伤人员进行检验和质 量评定，要求内容具体，通常是一件一卡，以图歌形 式说明应当执行的各种工艺参数。
声发射检测规程
• 概述 • 编制依据 • 检测人员要求 • 检测前的准备工作 • 产品名称、设计压力、温度、介质、最高工作压力、材料和几何尺寸 • 仪器型号和滤波器的频率 • 传感器型号、频率和制造厂 • 耦合剂及传感器的固定方式 • 传感器的布置 • 系统的校准 • 背景噪声的测量 • 加载方式 • 检测结果评价 • 检测记录 • 检测报告