Page 79 - 无损检测2021年第十二期

试验研究

DOI : 10.11973 / ws j c202112009

基于线性震源定位算法的声发射损伤定位技术

张程杰, 郭 涛, 梁 颖, 畅彦祥

( 中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室, 太原 030051 )

摘 要: 通过声发射线性定位技术寻找疲劳载荷下的材料损伤源, 在疲劳加载机的作用下, 对
08AL铝制小板结构进行疲劳损伤试验。通过安装在试样上的声发射传感器获取声发射信号经过
试样的延时时间。在接收到因损伤引发的声发射信号延时数据后, 通过线性震源定位算法识别裂
纹位置, 并利用断铅试验等来验证分析所应用算法的准确性和确定08AL铝制小板在疲劳载荷作用
下的失效部位。结果表明, 声发射线性震源定位算法可以清晰有效地对结构损伤源进行定位识别。
关键词: 损伤检测; 线性定位; 声发射

中图分类号: TG115.28 文献标志码: A 文章编号: 1000-6656 ( 2021 ) 12-0041-04

Acousticemissiondama g elocationtechnolo gy basedonlinearsourcelocational g orithm

ZHANGChen gj ie , GUOTao , LIANGYin g CHANGYanxian g
,

( Ke yLaborator y ofInstrumentScienceandD y namicTestin gMinistr y ofEducation ,

NorthCentralUniversit y , Tai y uan030051 , China )

Abstract : Thisarticleaimstofindthesourceofmaterialdama g eunderfati g ueloadthrou g hacousticemission

linear p ositionin g technolo gy .Themaintaskistocarr youtfati g uedama g eteston08ALaluminumsmall p late

structureunderfati g ueloadin g .Theacousticemissionsensorinstalledonthesam p leobtainsthedela y timeofthe

acousticemissionsi g nal p ro p a g atin gthrou g hthesam p le.Afterreceivin gthedela ydataoftheacousticemission

si g nalcausedb y thedama g e , thelinearsourcelocational g orithmisusedtoidentif y thelocationofthecrack , and

theleadbreakin g testisusedtoverif y theaccurac yofthea pp liedal g orithmandtofindthefailurelocationforthe

the08ALaluminumsmallp lateunderthefati g ueload.Thetestresultsshowthattheacousticemissionlinear

seismicsourcelocational g orithmcanclearl y andeffectivel y identif y thesourceofstructuraldama g e.

Ke ywords : dama g edetection ; linear p ositionin g ; acousticemission
飞机结构或石油储罐罐底等特殊设备损伤位置 械变形, 微裂纹的萌生和扩展、 位错运动或类似的不
的精准定位对无损检测十分重要。如何获取完整的 可逆变化, 导致弹性能的突然释放而引起瞬态应力
损伤萌生、 扩展和疲劳损伤定位信息是当前面临的 波传播。声发射传感器用于检测材料表面声发射事
件产生的声波。 AE 信号的输出具有表征属性的特
难题。通过声发射技术( AE ) 识别这 3 个阶段, AE
技术在寻找这些结构损伤位置或损伤源方面发挥着 点, 其在无损检测中起着重要作用。
重要作用 [ 1-4 ] , 其中 AE 的主要目标往往是损伤萌生 震源定位是声发射工程应用中的强大工具。在

的震源位置。 实验室和工业测试中, 声发射源定位算法使用广泛。
AE 是指在外力或内力的作用下, 材料发生机 声发射震源线性定位是一种较为准确但又复杂的定
位方式, 其定位精度易受波速、 衰减和波形等多参量
的影响 [ 5 ] 。在实验室进行震源定位试验, 以确定震

收稿日期: 2021-04-18
源特征, 同时结合声发射特征值, 确定损伤的来源。
基金项目: 国家自然科学基金资助项目( 51975541 )
作者简介: 张程杰( 1996- ), 男, 硕士研究生,研究方向为惯性 文章的目的是阐明08AL铝制小板疲劳损伤的

测量系统和微器件的设计与制造、 动态测试与校准技术 声发射技术的线性震源定位特性。在弹性波的理论
探讨中一般会基于弹性波能够在线性弹性介质中发
通信作者: 郭 涛, g uotao6@nuc.edu.cn
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2021年 第43卷 第12期
无损检测