Page 79 - 无损检测2022年第一期

霍林生, 等:

高强螺栓应力锈蚀的声发射特征

图 3 3 种工况的声发射累计撞击计数曲线
3.2 聚类特征分析 第一类信号的声发射参数浮动范围最广, 且参数上

统计聚类信号的各个参数, 得到 3 种工况各类 限最大, 决定了声发射信号参数的上限。第三类信
别信号的参数分布如表 3~5 所示。由表 3~5 可以 号参数浮动范围较窄, 且分布下限为3种信号中最小
看出, 3 种工况的第一类、 第二类和第三类信号参数 的。第二类信号参数的分布与第一类信号和第二类
的分布情况分别相似。高强螺栓发生锈蚀并达到断 信号的有重叠。 3 种工况同类别信号的分布虽具有
裂强度时, 其损伤类型不随应力变化发生改变, 所以 很高的相似性, 但其分布范围的上下限存在偏差, 主

可认为 3 种工况中同类别信号对应同种损伤类型。 要与传感器和试件的耦合以及传感器的位置有关。
表 3 工况 1 各类别信号的参数分布

类别 上升时间 / s 振铃计数 能量 /( V · s ) 持续时间 / s 振幅 / dB 频峰 / kHz 数量
μ
μ
μ
第一类 8~1000 4~100 2~30 300~1300 44~65 31~64 1082

第二类 1~35 1~6 0~3 9~500 43~47 46~74 3156

第三类 0~35 1~3 0~1 0~40 41~43 36~78 13434

表 4 工况 2 各类别信号的参数分布
类别 上升时间 / s 振铃计数 能量 /( V · s ) 持续时间 / s 振幅 / dB 频峰 / kHz 数量
μ
μ
μ

第一类 0~1000 1~300 1~8 0~1300 45~61 50~80 2071
第二类 1~600 2~140 1~4 20~800 46~49 35~99 762
第三类 0~50 1~10 0~2 0~330 40~45 30~74 11104

表 5 工况 3 各类别信号的参数分布
类别 上升时间 / s 振铃计数 能量 /( V · s ) 持续时间 / s 振幅 / dB 频峰 / kHz 数量
μ
μ
μ

第一类 7~1000 2~90 2~8 17~1100 43~56 32~74 4825

第二类 1~130 1~9 0~2 7~600 42~44 32~74 16221

第三类 0~20 1~2 0 0~35 40~41 32~74 22266
3.3 高强螺栓锈蚀损伤阶段划分 见, 第一类信号在 3 种工况中均持续存在, 但信号激
图 4 为各工况的声发射累计撞击计数曲线, 可 增时期互不相同, 在工况 1 为前期, 工况 2 为前期和

图 4 各工况的声发射累计撞击计数曲线

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2022 年 第 44 卷 第 1 期
无损检测