声发射技术在混凝土行为性能研究中的进展

声发射技术是应用较为广泛的一种无损检测技术,论述了声发射在混凝土力学行为中的应用。围绕声发射在混凝土断裂机理、混凝土损伤定位、声发射参数与腐蚀钢筋混凝土的关系、声发射在粘结滑移中的应用、声发射在疲劳荷载作用下的反应、混凝土结构损伤评估等展开讨论,归纳出国内外混凝土结构声发射研究现状,阐述了混凝土声发射技术有待深入探讨的问题。     

混凝土材料声发射技术研究

总结了混凝土材料声发射技术研究的历史及现状,对混凝土材料声发射机理、声发射参数与力学参数间的关系、声发射在断裂力学中的应用、混凝土材料的凯塞效应以及新的理论与方法在声发射领域的应用等问题进行了评价与展望.     

声发射层析成像技术在混凝土结构中的应用

针对传统声发射源定位算法(如时差定位)应用于各向异性介质的局限性,将声发射层析成像方法(AE tomography)引入混凝土结构损伤定位,该算法以声发射事件作为点源,结合源定位算法和层析成像算法,通过波速变化重建物体结构缺陷(损伤)的慢度图,既适合于各向同性材料,也适合于各向异性材料.为了验证提出算法的可行性,制作了有和无钢筋2个不同结构的混凝土样本并通过了实验.实验结果表明所提出的方法不仅能通过声发射波速度变化实现损伤定位的可视化,而且相对于传统定位算法,混凝土样本结构缺陷(损伤)的定位精度也获得了进一步提高.     

胶结颗粒料力学行为与声发射信号特征

胶结颗粒料是由胶结流体填充密实堆积颗粒体部分孔隙得到,硬化后的胶结流体限制颗粒的转动和移动,赋予颗粒材料整体性力学行为。该文基于自流可控灌浆技术制备胶结颗粒料试样,其中采用高强度的陶瓷球作为颗粒料骨架,胶结流体为自密实水泥净浆。通过单轴压缩试验研究了胶结基质含量对胶结颗粒料力学行为的影响,同时采用声发射量测系统对试样加载过程进行监测。研究结果表明:胶结颗粒料以脆性破坏为主,峰值前的应力应变曲线可分为压密阶段和线弹性段;峰值后,低胶结量的试样存在应变硬化现象和第二峰值,第二峰值强度远低于材料的峰值强度,随着胶结基质含量的提高,应变硬化现象逐渐消失。胶结颗粒料的峰值强度随胶结基质体积分数线性变化且拟合直线通过原点。压密阶段应变长度随着胶结基质体积分数的增加呈线性增大,而胶结基质体积分数对线弹性段应变长度无明显影响。当胶结颗粒料的胶结基质含量较低时,其声发射信号主要集中在峰值点附近;提高胶结基质含量,声发射信号产生时间前移至线弹性段;进一步增加胶结基质体积分数,声发射事件在压密阶段中期出现,并在线弹性段快速增强后维持在高水平。该研究成果有助于进一步理解胶结颗粒料的力学行为,同时对砂岩、砾岩、堆石混凝土和灌浆胶结砂土也具有重要参考价值。     

基于声发射技术的混凝土压缩损伤研究

结合力学特性参数及声发射特征参数对混凝土压缩破坏过程进行分析,结果表明声发射特征参数能有效表征混凝土材料内部裂纹扩展数量及损伤程度.基于小波变换对采集的声发射信号进行瞬态分析,获得了裂纹萌生、裂纹生长和微孔洞压缩、裂纹汇合所对应的声发射信号的时频特征.实验中裂纹萌生、裂纹生长和微孔洞压缩、裂纹汇合所对应的声发射信号的上升时间依次增长,频率依次降低与应变能释放理论相符合.     

声发射技术在断裂力学中的初步应用

本文扼要地介绍我们试制的声发射测试仪的原理、特点及在断裂韧性测试中的应用。     

神经网络技术在声发射定位中的应用

针对时差定位方法受很多因素影响的弊端，本文把神经网络技术应用到声发射源定位当中．为降低输入样本的数量，提取最能揭示声发射的特征参数和运用主元分析技术；采用增加隐含层神经元个数探讨它们的误差变化来确定隐含层；运用附加动量法和优化选取初始阈值等措施进行网络设计．最后，把设计好的网络运用到实例当中，通过与实际缺陷位置的比较，结果表明：选择合理的网络结构和输入参数可以准确地定出结构损伤位置，且精度有较大的提高、计算更有效、简单．     

运用声发射技术研究橡胶混凝土疲劳损伤过程

借助声发射技术对水泥混凝土及橡胶水泥混凝土的疲劳过程进行实时监测,通过声发射信号的强度和活度等相关参数分析疲劳损伤过程.实验结果表明:疲劳循环加载过程中,0.6,0.7,0.8应力水平下水泥混凝土中声发射信号的撞击总数随时间变化均呈现近似线性增长趋势,幅度随时间变化分布密集,声发射信号连续发生,表明水泥混凝土的疲劳损伤过程是一个持续的损伤累计增长的过程;橡胶混凝土声发射信号的撞击总数随时间变化曲线分为中间阶段曲线平缓、幅度随时间变化分布松散3个阶段,疲劳损伤全过程呈现典型的裂纹引发、稳定扩展和失稳扩展3个阶段.由于在疲劳循环加载过程中橡胶的能量耗散特性以及良好的吸声性能,橡胶混凝土中声发射信号发生的强度和活度普遍低于同应力水平下的普通水泥混凝土,损伤演化速度缓慢,损伤程度降低,因此具有优异的疲劳性能.     

声发射技术在龙凤矿冲击地压研究中的应用

本文根据观测实例论述了声发射活动与冲击地压的关系,井论述了用声发射技术来确定应力集中区.确认声发射观测钻屑法和顶板下沉观测的综合评判是预测冲击危险性的重要方法.     

声发射技术在航空机械装备疲劳失效研究中的应用

在对声发射（ＡＥ）技术分析的基础上，探讨了其在航空机械装置，尤其是复合材料疲劳失效研究中的应用前景。     

声发射技术在管道泄漏检测中的应用

传统的管道泄漏检测法如负压波诊断法要求有很强的实时性,常因不能及时捕捉到泄漏信号而造成诊断失败,而声发射检测技术作为一种成熟的无损检测方法,可根据泄漏时流体与泄漏孔隙产生的声发射信号判断泄漏,实现对泄漏信号的连续捕捉,在检测原理上有很大的优势。利用声发射技术对管道泄漏检测进行了试验研究,通过对声发射信号进行时频域分析,实现了对泄漏信号的有效识别。试验结果表明,泄漏发生时的声发射能量主要集中在140-160 kHz,随着泄漏距离的增加,在200 kHz处的声发射能量将产生较大的衰减,从而验证了应用声发射技术进行管道泄漏检测的可行性。     

声发射技术在桥梁检测中的应用综述

在役桥梁的安全检测是桥梁健康、有效运营的保证.目前用于桥梁检测的方法有动静载试验法、混凝土强度试验法、超声波探测法及声发射检测法等,其中,声发射检测法由于具有动态和实时等特点,因此在桥梁的检测中得到了有效的应用.本文就国内外关于声发射技术在桥梁检测中的应用现状进行了简要的阐述.     

基于声发射技术的单轴受压混凝土损伤细观研究

为了从细观角度了解不同强度等级,以及不同碳化龄期的混凝土的损伤演化特征,对强度等级分别为C20、C30、C40以及碳化龄期分别为0、28、56、77、90 d的混凝土棱柱体试件进行了单轴受压试验;并利用声发射(AE)技术对试验全过程进行了动态监测,获得了表征混凝土损伤演化过程的典型声发射事件累积计数(burst line cumulate,BLC)曲线;以及声发射事件数-相对应力水平关联曲线.结果显示:①BLC曲线的三个部分分别反映出材料损伤演化过程的三个阶段,曲线的两个转折点分别对应混凝土材料内部的起裂点和失稳点;②在低应力时,不同强度等级以及不同碳化龄期的混凝土试件的声发射特征没有明显区别;随着应力的增加,高强度等级和碳化龄期长的混凝土试件的声发射事件数增长较快,并且声发射活性急剧增加点明显前移.     

声发射定量技术

本文介绍了近年发展起来的声发射定量技术。     

混凝土材料声发射参数与力学参数及其损伤程度的关系

根据声发射数和应力水平关系,进一步分析推导出了声发射概率密度的函数表达式,并通过对混凝土进行单轴压缩室内声发射试验研究,应用声发射概率密度函数分析比较了材料在不同应力水平下的破坏程度.通过引入损伤变量新算法即损伤变量大小为声发射概率曲线下方包围面积大小,在以声发射数为中间变量的基础上推导出近似梯形积分公式,直接建立起损伤变量与声发射数之间的函数关系;并通过对各试验曲线拟合得出损伤变量和声发射数之间满足线性关系.     

预应力混凝土斜拉桥施工过程中的力学行为研究

斜拉桥施工过程中的力学行为研究是一项涉及斜拉桥质量和安全的关键技术问题。采用空间非线性 有限元模拟了某大跨度预应力混凝土斜拉桥主梁的悬臂浇筑过程,引入一阶最优化计算方法来确定斜拉桥的合 理施工状态,求出各施工阶段的斜拉索张拉索力和主梁的预抛高值,并讨论了物理非线性和几何非线性等因素 对桥梁施工的影响,提出了减小非线性影响的措施。。     

7075铝合金在拉伸变形和断裂过程中的声发射行为

本文介绍了7075(AlMgZn合金)、6061(AlMg合金)两种材料的板状拉伸试样,在单轴拉伸应力作用下,其变形和断裂过程中的声发射行为。这两种试样都事先经过淬火,其中一种还经不同温度和不同时间的时效处理,而另一种却未经时效处理。由于它们微观结构的差异,在变形和断裂过程中,会产生不同型式、不同振幅的声发射讯号。     

关于声发射技术在压力容器检验中的作用分析

在20世纪60年代声发射技术诞生了,通过不断的发展其已经逐渐成为一种成熟的无损检测方法,被广泛的应用到了压力容器的检测和结构的完整性评价方面。     

声发射技术在桥梁健康监测中的应用综述

桥梁健康监测旨在利用先进的传感技术对结构的损伤与安全状态及其演化规律进行实时感知、识别和评估.声发射技术作为一种无损检测技术适用于结构热点区域的损伤监测,它具有无须超声波激励、对损伤敏感度高、受几何构造影响小、探测距离远等优势,在桥梁健康监测领域有较高的应用潜力.文章总结了桥梁健康监测的现有技术,介绍声发射技术的基本原...