声发射技术在在用压力容器检验中的应用

我国现有在用压力容器96万多台,对压力容器进行定期检验是确保其安全运行的必要手段。劳动部锅炉压力容器检测研究中心刘时凤、万耀光等人完成的《声发射技术在在用压力容器检验中的应用》科研成果,可以加快压力容器检验速度,提高查找事故隐患的能力,降低检验成本。1991年,这项成果获得了第三次劳动保护科学技术进步二等奖。 压力容器在受载过程中(通常是水压试验过程中),由于焊接缺陷的早期活动发展,如开裂、裂纹扩展、局部屈服等,会产生和发射应力变波。声发射技术就是通过藕合在容器表面上的探头,接收到这些裂纹所发射的弹性波,并将其转…     

声发射技术的现状与展望

材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂,以弹性波形式释放出应变能的现象称为声发射。各种材料声发射的频率很宽,从次声频、声频到超声频,所以,声发射也称为应力波发射。一般,声发射信号的强度很弱,人耳不能直接听见,需要借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测、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。     

新型岩体声发射监测仪的研制与应用

1 前言 材料或结构受外力或内力作用产生变形或破坏,以弹性波的形式释放出应变能的现象称为声发射。一般声发射信号强度较弱,人耳不能直接听见,需借助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器检测,分析声发射信号,推断声发射源,评价材料或结构的应力状态的技术称为声发射技术。岩体声发射技术是评价岩体稳定程度,圈定高应力区、预测预报灾害性岩土活动的有效手段。     

金属压力容器声发射源特性的研究

通过对多台报废压力容器进行超压试验的声发射检测和对 5 0 0多台压力容器现场声发射检验数据的分析 ,给出了现场压力容器检验可能遇到的多种声发射源的特性。这些声发射源包括裂纹、夹渣、未熔合、未焊透等焊接缺陷的开裂和增长、残余应力释放、氧化皮的剥落、结构摩擦、泄漏、风吹、雨滴撞击和电子噪音等。笔者对这些声发射源的定位、分布和关联特性分别进行了分析与研究 ,并列举了大量的实例。     

组合煤岩力学性质与声-电荷信号关系研究

为探究组合煤岩力学性质与声-电荷信号关系，选用新邱矿区煤样和砂岩制备组合煤岩试样，采用物理实验和数值实验相结合的方法，开展不同岩煤高度比的组合煤岩试样受载破坏声发射与电荷感应监测试验，得到了组合煤岩力学性质、声-电荷信号规律及其相互关系。结果表明:组合煤岩试样中的岩石高度提高会提升其整体强度，其破坏脆性特征显著，冲击倾向性增强，弹性阶段的声发射信号提前，声发射能量累积量增加，峰后声发射能量变化率及电荷变化率增大；组合煤岩峰后产生连续声发射信号和电荷信号，强冲击和中等冲击组合煤岩破坏时声发射能量变化率分别为0.336和0.047 J/s,电荷变化率分别为204.88和24.52 pC/s。声发射信号与电荷信号可以在一定程度上反应组合煤岩应力状态并预测失稳破坏，为通过信号监测煤体冲击地压灾害发生提供依据。     

基于BP神经网络的岩石损伤声发射事件源定位研究*

工程岩体一般包含大量的节理、裂隙等各类缺陷,利用AE技术可以对缺陷进行定位,但仍然有很大误差。为进一步减小AE定位误差,确定缺陷位置,做好安全预警工作,研究提高岩石声发射定位精度的优化方法。利用断铅实验模拟产生声发射信号,将声发射信号特征参数中的幅值、能量、振铃计数以及到达时差作为输入,断铅点真实坐标作为输出,构建BP神经网络模型,并通过实验确定最优隐含层数等参数,最后通过交叉学习训练交叉预测得出断铅点坐标,并与基于到达时差的传统定位法以及考虑材料各向异性条件下的波速优化算法进行对比。结果表明:BP神经网络算法与传统方法相比,板状岩石声发射定位的误差显著减小,定位精度提高;岩石试件定位误差的误差波动更为平稳,有效改善了声发射源位置对定位效果的影响。本方法为岩石缺陷的精确定位提供了1种较好的技术手段。     

金属压力容器水压试验声发射检测

通过对容积为504．94m3的某型号压力容器出厂前水压试验的声发射检测,分析了其在升压和保压过程中的声发射信号特征及其来源。结合AE信号参数、波形及定位图分析,对该容器进行了声发射活性评价,确定需要后续复检的强活性区域。文章为压力容器的声发射检测和安全评价提供了理论指导和参考数据。     

声发射信号在岩体中传播的衰减

1 概述 弹性波在介质中传播,随着距离的增加而衰减。声发射信号作为一种波在岩体中传播也会随着距离的增加而衰减。这种衰减与声发射信号参数(如频率)、岩体特征(如岩性、裂隙发育程度与状态)、距离、传播方向等因素有关。因此,声发射信号在岩体中传播和衰减是很复杂的,只能通过实测得出衰减曲线(衰减函数)。     

声发射技术应用于岩体稳定性评价

1 概述 声发射技术是近年来发展起来的一种新的无损检测技术。它是利用监测材料或结构件内部由于应力造成的变形或破裂时发出的声发射(应力)波的方法来检测材料或结构件中的缺陷,并对其进行描述,以便研究材料性能或对结构件进行安全性评价和预报。     

铸铁承压设备声发射特征研究

为开展声发射技术应用于铸铁承压设备检测的应用研究,首先应研究铸铁材料拉伸过程的声发射特征,然后获取铸铁构件上典型裂纹扩展的声发射信号,找到铸铁构件开裂所特有的声发射信号特征,为活性缺陷的正确检测和识别奠定基础。因此,本文首先研究了灰口铸铁HT200材料拉伸试件的声发射特性,然后在报废的造纸烘缸上预制了表面裂纹,采用水压循环加载的方式,用声发射监测其加载试验过程的声发射现象,获取缸体表面裂纹扩展的声学信号样本,确定了随载荷变化,裂纹缺陷扩展的声发射参数特征和定位特征,其结果为后续波形信号的特征提取和模式识别研究提供了典型声发射源信号数据,也为铸铁类构件的声发射检测提供了参考。     

常压储罐罐底声发射在线检测技术研究与实践

制作含人工缺陷的小型立式储罐,模拟实际工况,添加6种不同类别介质,找到不同条件下的声发射仪器所接受到的声波信号,判断声波传播路径,确定不同介质下的声速。并根据介质的特性拟合不同介质条件下沿介质传播的声速公式。同时,针对寻找不同性质缺陷所产生的声发射信号,进行参数特征分析。最终将研究成果在工程实践中予以应用,获得满意效果。     

起重机械箱形梁声发射波传播特性仿真与实验研究

声发射检测通过采集材料本身产生的AE信号,实现对结构损伤处AE源的定位及损伤状态评估。正确认识声发射信号波在结构中的传播规律,有助于实现起重机械声发射检测传感器优化布置及对损伤状态的量化判断,特别对于声发射技术应用在起重机械健康监测方面具有积极的意义。     

岩体声发射技术在金川二矿区的应用

岩体声发射技术是利用岩体变形破坏过程中产生应力波的强弱,来监测岩体的安全状态。针对金川二矿区地压大、岩体破碎的特点,金川公司先后在二矿区１１５０ｍ水平二期快进巷道、８０１采场、１４３８ｍ水平１２＃采场进路等处进行了应用岩体声发射预报矿岩体和充填体安全状态的试验。在对试验过程和监测结果进行分析的基础上,初步建立了金川二矿区矿岩体和充填体安全状态与声发射参数的近似关系,为实现金川二矿区安全管理的定量化进行了有益探索。     

一种新的声发射参数测试仪的标定

工业上应用声发射技术作为工程监测和诊断手段的成功例子要追溯到六十年代初期,首先出现应用于航天航空结构方面。大约在1962年-1963年,美国研制了北极星导弹,导弹的内腔是由增强玻璃纤维复合材料制成。为了评估结构完整性,进行腔内充压的验证试验。在试验中记录到的声发射信号提供了判断结构破坏型式（即纤维破裂或粘结点与层面剪切破坏）的依据。同时,根据取得的声发射数据确定了结构出现裂纹的部位。并在此基础上,发展起来所谓的应力波分析技术（SWAT）。这里“应力波”指的就是声发射。后来,这项技术又推广应用到土星Ⅱ,SL-2等结构上,以判断结构的完整性。     

压力管道泄漏声发射源定位的实验研究

结合实验室声发射仪和油气管道设备,建立了充气管道泄漏声发射检测系统模型,分别在传感器间距、管道压力和泄漏量三种变化状态下进行了泄漏源定位影响实验。对管道泄漏声发射信号的时域统计特征、频域分布特征以及泄漏信号的相关性作了分析;从声信号能量累计和衰减特性方面对互相关定位法和幅度衰减测量区域定位法的可行性进行了计算,表明在传感器间距较小和泄漏量较小的状态下,在背景噪声较小的环境中,用互相关法具有较好的定位精度;而幅度衰减测量区域定位方法对泄漏源的定位误差较大。     

单轴压缩条件下预制裂纹红砂岩试样声发射特征研究*

为研究单轴压缩条件下预制裂纹红砂岩试样声发射特征,运用伺服压力机、声发射系统对砂岩试样进行单轴压缩试验,结合声发射特征参数与应力时间关系,对砂岩试样变形失稳破坏过程进行分析,并在相同加载方式下分析不同裂纹角度对砂岩试样变形破坏特征的影响。结果表明:砂岩试样破坏过程按力学性质可分为压密、弹性变化、塑性变化及峰后残余4个阶段,预制裂纹对试样的峰值应力有显著降低作用;声发射信号可分为平静期、上升期、波动期3个阶段,信号与砂岩试样破坏过程存在良好对应关系,不同角度预制裂纹对应的声发射信号特征不同,平静期45°裂纹试样声发射事件相对较活跃,振铃累积率相对最高,0°裂纹试样最早进入声发射波动期;在相同加载方式下,声发射信号参数RA值受裂纹角度影响较大,可以利用声发射信号RA值的演化判断岩石材料中裂纹方向与荷载方向的关系。     

一种新的声发射参数测试仪的标定

一、概述工业上应用声发射技术作为工程监测和诊断手段的成功例子要追溯到六十年代初期,首先出现应用于航天航空结构方面。大约在1962年-1963年,美国研制了北极星导弹,导弹的内腔是由增强玻璃纤维复合材料制成。为了评估结构完整性,进行腔内充压的验证试验。在试验中记录到的声发射信号提供了判断结构破坏型式(即纤维破裂或粘结点与层面剪切破坏)的依据。同时,根据取得的声发射数据确定了结构出现裂纹的部位。并在此基础上,发展起来所谓的应力波分析技术(SWAT)。这里"应力波"指的就是声发射。后来,这项技术又推广应用到土星Ⅱ,SL…     

岩体声发射仪的研制现状与展望

1 概述 声发射是固体材料受力、变形过程中,弹性应变能以应力波的形式在介质中传播的现象。利用专门的设备采集、处理和分析这些信息的方法称为声发射技术。这种专门的设备统称为声发射仪。大量的经验表明,绝大部分固体材料受力变形时均会产生声发射。岩体声发射现象是本世纪30年代末被美国矿山局的两位研究人员L·Obert和W·I·Duvall发现,他们开创性的工作导致了岩土工程中一门独特的技术——岩体声发射技术的产生和发展。     

五老峰隧道岩爆声发射参数特征研究

为研究岩爆事件的声发射特征，为岩爆灾害的进一步监测预警提供依据，对五老峰隧道掌子面附近区域岩爆事件进行声发射监测，以RA均值作为主要参数，研究岩爆发生前后的参数变化规律，并通过与b值等参数分析结果的相互印证，对比岩爆信号与爆破震动信号之间的区别。试验结果表明:不同传感器因为布设位置、耦合程度的差异，接收到的声发射信号数量与参数分布范围存在较大差异；RA均值作为参数分析依据，能够较好地反映岩爆事件的孕育发展过程，且能够一定程度上消除传感器接收信号数量差异的影响，更稳定地反映岩爆事件的信号特征；岩爆事件发生前RA均值与事件密度不断升高，峰值后则都迅速降低，而爆破产生的声发射信号则在RA值上存在一定突变性，且峰值后仍保持较高水平。本次监测中，共发生1次微型岩爆，而在左洞爆破后，声发射信号明显增多，但并未产生显著破裂事件。     

岩石声发射表征参数的试验室研究

岩石声发射信息在岩体中传播时,由于波型转换、衰减、频散等影响,形成了极其复杂的波,而目前的信号分析工作,是建立在从换能器到电子线路、整个测试系统对这种波传导的最终的响应波的基础之上,甚至将其简化为按指数衰减的正弦波来处理的。尽管这样做也可以获得声发射的部分信息,但是,现场试验资料表明,声发射各表征参