文档介绍：声发射检测原理美国物理声学公司孔德连 010-58773631 ********** kongdelian@ kongdelian@ 一、声发射技术材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AE) ,声发射是一种常见的物理现象,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,需要借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。声发射检测原理如下图所示,从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面,引起可以用声发射传感器探测的表面位移,这些探测器将材料的机械振动转化为电信号,然后在被放大、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。 AE System 声发射源(1)晶体材料包括金属的塑性变形、断裂、相变、磁效应;岩石、陶瓷等非金属主要为微裂纹开裂和宏观开裂。(2)复合材料的声发射源包括基体开裂、纤维和基体脱开、纤维拔出、纤维断裂和纤维松弛等。(3)在声发射检测过程还可能遇到其他声源如流体介质的泄露、氧化物和氧化层的开裂、摩擦源、液化和固化、原件松动和间歇接触等。声发射检测的主要目的是: (1)确定声发射源的部位; (2)分析声发射源的性质; (3)确定声发射发生的时间或载荷; (4)评定声发射源的严重性。二、声发射的应用目前声发射技术作为一种成熟的无损检测方法, 已被广泛应用于许多领域,主要包括以下方面: (1)石油化工工业:各种压力容器、压力管道和海洋石油平台的检测和结构完整性评价,常压贮罐底部、各种阀门和埋地管道的泄漏检测等。(2)电力工业:高压蒸汽汽包、管道和阀门的检测和泄漏监测,汽轮机叶片的检测,汽轮机轴承运行状况的监测,变压器局部放电的检测。(3)材料试验:材料的性能测试、断裂试验、疲劳试验、腐蚀监测和摩擦测试, 铁磁性材料的磁声发射测试等。(4)民用工程:楼房、桥梁、起重机、隧道、大坝的检测,水泥结构裂纹开裂和扩展的连续监视等。(5)航天和航空工业:航空器壳体和主要构件的检测和结构完整性评价,航空器的时效试验、疲劳试验检测和运行过程中的在线连续监测等。(6)金属加工:工具磨损和断裂的探测,打磨轮或整形装置与工件接触的探测,修理整形的验证,金属加工过程的质量控制,焊接过程监测,振动探测,锻压测试,加工过程的碰撞探测和预防。(7)交通运输业:长管拖车、公路和铁路槽车及船舶的检测和缺陷定位,铁路材料和结构的裂纹探测, 桥梁和隧道的结构完整性检测三、声发射检测的优点声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法,其优点主要表现为: (1)声发射是一种动态检验方法,声发射探测到的能量来自被测试物体本身,而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供; (2)声发射检测方法对线性缺陷较为敏感,它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况,稳定的缺陷不产生声发射信号;