文档介绍：摘要材料在受应力作用产生变形或断裂时会产生声发射信号。通过采集、分析声发射信号可以达到检测和诊断材料内部缺陷或损伤的目标。本课题组多年来一直从事木塑复合材料缺陷及损伤的声发射信号检测研究,取得了良好的成果。为实现在线分析和识别缺陷源的声发射信号,本文在课题组前人研究的基础上,设计了基于脑谙呒觳庀低场首先,讨论了声发射技术、小波分析理论以及神经网络模式识别理论,并在已有研究成果基础上进一步阐述了木塑复合材料声发射信号的模式识别方法。其次,应用正交小波包变换算法、神经网络等算法,设计了基于的声发射信号模式识别模型,对采集的木塑复合材料声发射信号进行小波包分解、特征量计算并最终确认其对应的缺陷或损伤类型。再次,构建了以—咚偈莶杉搴蚐瓺7逦核心的声发射信号模式识别硬件系统,为声发射信号模式识别的实现提供硬件支持。最后,采用快速代码生成技术设计了声发射信号模式识别软件系统。该系统集成了声发射信号的采集和分析功能。本文设计的声发射信号模式识别系统可应用于木塑复合材料缺陷及损伤的在线识别,克服了以往研究成果不能在线识别木塑复合材料缺陷及损伤的缺点,在工程应用中有较好关键词:声发射;;蛔远肷桑荒J绞侗的实用价值。
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第一章绪论课题的研究背景相关领域国内外发展状况.⑸浼际醯姆⒄购拖肿设备构件等的性质、状态或内部结构等掣卜引。近年来,随着工业生产的发展和科学技术无损检测是指在不破坏工件或材料使用性能的前提下,检查工件宏观缺陷或测量工件特征的各种技术方法的统称。它利用物质中因有缺陷或组织结构上的差异存在而会使其某些物理性质的物理量发生变化的现象,以不使被检查物使用性能及形态受到损伤为前提,通过一定的检测手段来检测或测量、显示和评估这些变化,从而了解和评价材料、产品、的进步,人们日益关注和重视材料和设备的质量安全问题,因此对无损检测技术这种非破坏检查技术也就提出了更高的要求。声发射技术属于非常规无损检测技术。所谓声发射,简称是指材料在外力或内力作用下,局部源快速释放能量而产生瞬态弹性波的一种现象。这种弹性波反映了材料破坏过程中的一些物理特性,并能被安置于材料表面的传感器接收。采用检测信号的方法,可以判断材料或设备的某种状态。用仪器检测、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。由于声发射技术具有连续、实时监测等特点,并且对于材料的开裂和裂纹扩展十分敏感,因此已成为评价结构的完整性以及分析结构破坏全过程的重要手段【声发射技术在损伤的起始与扩展的检测方面已有许多成功应用的例子,己被广泛地应用在石油化工、电力工业、材料试验、土木和矿山工程、航天和航空、金属加工、交通运输等领域。但在该领域中,损伤模式的识别是公认的难题之一【M豢翁庾榈囊蠖学长对木塑复合材料缺陷及损伤的声发射信号进行特征分析及神经网络模式识别,取得了良好的效果,具有良好的推广价值。但是该项研究不能实现在线的分析和模式识别,工程实用性较差。为了实时在线检测和分析声发射信号,增强实用性,需要建立一套在线声发射信号模式识别系统,将分析软件集成到硬件模块中。本课题将对此展开研究。现代声发射技术的开始以世纪年代初在德国所做的研究工作为标志。世纪年代末到年代间,美国和日本许多学者在试验室中做了大量工作,研究各种材料声发射源的物理机制,并初步应用于工程材料无损检测领域。世纪年代初,
.舅芨春喜牧系纳⑸涮匦匝芯孔纯热丝U沽讼执⑸湟瞧鞯难兄疲前咽匝槠德侍岣叩是声发射试验技术的重大进展。现代声发射仪器的研制成功为声发射技术从试验室的材料研究阶段走向在生产现场监视大型构件的结构完整性应用创造了条件。随着现代声发射仪器的出现,世纪年代和年代初人们在声发射源机制、波的传播和声发射信号分析方面开展了广泛和深入的系统研究。在生产现场也得到了广泛的应用,尤其在化工容器、核容器和焊接过程的控制方面取得了成功。世纪年代初,美国窘执处理机技术引入声发射检测系统,设计出了体积和重量较小的第二代源定位声发射检测仪器,并开发了一系列多功能高级检测和数据分析软件,通过微处理机控制,可以对被检测构件进行实时声发射源定位监测和数据分析。世纪年代,美国尽竞椭泄阒萆9鞠群罂7⒘思扑慊潭雀摺⑻寤重量更小的第三代数字化多通道声发射检测分析系统,除能进行声发射参数实时测量和声发射源定位外,还可直接进行声发射波形的观察、显示、记录和频谱分析。声发射技术在世纪年代初引入我国,希望利用声发射进行断裂力学难点裂纹的开裂点预报和测量研究。世纪年代初,国内开始尝试将声发射技术用于压力容器检验等工程,怯捎诘笔鄙⑸湟瞧餍阅芎托藕糯矸矫娴南拗疲约叭狈Χ陨⑸湓葱质和声发射信号传输特性等理论知识,声发射技术陷入低谷。世纪年代中期,从美国疽⑸湟瞧鳎U股⑸浼觳獾难芯浚沟梦夜⑸浼际醯难芯俊⒂用和