从七十年代开始, 一系列关于声发射技术对金属材料和复合材料应用的研究便开始产生。到了八十年代, 声发射技术的研究便开始向无损检测方面发展。到了现在声发射技术在全世界工业生产中的应用已变得很普遍。声发射技术应用方面的仪器也越来越先进。由于计算机的发展和各种相关应用软件的出现, 声发射无损检测技术已越来越受到人们的重视和青睐。在这篇文章里, 我们将一起对声发射无损检测技术做一个比较全面的了解。应力波发射或者声发射是在很早之前就被人们所认知到的现象了, 目前在无损检测领域里已收到人们的关注。材料或者结构在受到外力或内力作用下所产生的变形或断裂, 能以弹性波形式释放应变能的现象称之为声发射, 也称为应力波发射。声发射是种最为常见的物理现象, 假使释放的应变能足够的大, 就可以产生出声音, 如在把弯曲锡片放在耳边, 就可以听见劈啪劈啪的声音声, 这是由于锡受到力的作用进而使之产生变形从而发出声音。
因素的作用
另一方面, 由于这些因素的作用, 使材料内部结构发生变化, 如晶体结构变化, 滑移变形, 裂纹扩展等, 发声是在材料内部结构变化过程中产生的, 也只要内部结构变化, 才能引起能量释放, 才能发声。因此, 声发射检测是一种动态无损检测方法, 即: 使构件或材料的内部结构, 缺陷或潜在缺陷处于运动变化的过程中进行无损检测。
由于声发射检测是一种动态无损检测方法, 而且, 声发射信号来自缺陷本身,因此, 用声发射法可以判断缺陷的严重性。一个同样大小, 同样性质的缺陷, 当它所处的位置和所受的应力状态不同时, 对结构的损伤程度也不同, 所以它的声发射特征也有差别。
明确了来自缺陷的声发射信号, 就可以长期连续的监视缺陷的安全性, 这是其它无损检测方法难以实现的。
现在我们利用多通道声发射装置,可以准确确定缺陷的所在位置。声发射检测的这一特点对于大型结构如锅炉等检测极其方便。我们可以先利用声发射技术检测, 之后在用其它无损检测方法加以验证, 这样就可以确保检测是的准确性。从1973 年我国就开始实施声发射技术的研究工作了, 研究工作首先要着眼于应用, 而截止到目前, 在材料的科研, 压力容器的评价, 飞机构件强度监视和测定燃料燃速等等都已取得了显著的效果。从无损检测的角度纵观声发射技术的发展,主要解决以下几个方面的问题: 构件或材料何时出现了损伤; 损伤的严重程度如何。在扩大应用范围的基础上, 已生产出五, 六种商品声发射仪器。
二、声发射技术机理及特征
A E 的技术机理为, 作为无损检测的一种技术手段, 须采用高灵敏度的传感器, 在材料或构件受外力作用, 且又在其达到破坏之前, 接收来自这些缺陷与损伤开始出现或扩展所发生时的A E 信号。通过这些信号的分析、处理来检测、评估材料或构件缺陷、损伤等内部特征。
金属材料中的裂缝扩展、位错运动、滑移带生成、孪生变形、晶界滑移、夹杂物的分离与开裂等。
因此, 通过声发射检测, 可以确定: 材料或部件何时出现损伤、材料或部件出现损伤的严重程度及其危害性、材料或部件出现损伤的部位、对构件作出结构完整性评价。
三、总结
采用4 个换能器阵列定位声源, 根据阵列的最大时差就可以定出4 个换能器接收到信号的全部时差组合, 从而定出各种时差组合可能确定的位置, 采用计算机软件统计处理, 从大量的噪声源位置中区分出真正的声源位置。由于时间仓促和对声学信号处理软件还没有达到深人的了解, 我们只能对声源位置和声发射信号作出一些定性的分析。
参考文献：
【1】袁振明, 马羽宽著, 声发射技术及其应用, 机械工业出版社，1985 年8 月
【2】许凤笙著, 声发射技术在复合材料发展中的应用, 机械工程材朴, 第21卷第4 期, 1997年8月
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【4〕刘学文, 林吉中, 袁祖贻著, 应用声发射技术评价材朴疲劳损伤的研究, 中国铁道科学, 第18卷第4期(总42期)1997年2月
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