基于声发射的材料损伤检测技术

第1章绪论11.1声发射现象与声发射检测技术11.2声发射技术的发展历程11.2.1国外发展概况11.2.2国内发展概况21.3声发射检测的特点31.4声发射检测技术的应用领域41.5声发射技术在材料损伤检测领域的研究现状与发展趋势5第2章声发射检测技术的原理72.1声发射的物理基础72.1.1声发射的产生机理72.1.2声发射源82.1.3声发射波的传播92.1.4kaiser效应和felicity效应122.2声发射检测的原理122.3声发射源的定位方法132.3.1直线定位法142.3.2任意三角形定位法142.3.3球面三角形定位法16第3章材料损伤过程声发射信号处理与分析193.1传统声发射信号处理方法193.1.1表征参数分析法193.1.2波形分析法203.2基于小波分析的声发射信号降噪技术213.2.1小波分析技术简介213.2.2小波分析理论基础223.2.3基于小波分析的声发射信号剔噪方法263.2.4小波剔噪效果分析293.3基于关联图分析法的声发射信号降噪技术303.4材料损伤声发射信号的模式识别323.4.1模式识别的概念323.4.2模式识别方法分类333.4.3模式识别技术在声发射信号处理中的应用概况343.5材料损伤声发射信号处理中的神经网络技术343.5.1神经网络技术及bp网络简介343.5.2bp网络算法原理353.5.3bp算法改进38第4章金属材料裂纹损伤的声发射检测414.1金属材料裂纹损伤的声发射检测模拟试验414.1.1试验方案414.1.2试验仪器与设备424.1.3试样材料424.1.4试样制备434.1.5参数设置434.1.6消噪措施454.1.7试验过程454.1.8试验结果464.2金属材料裂纹损伤的声发射特性464.2.1裂纹损伤过程的信号撞击数/振铃计数变化规律494.2.2金属材料裂纹损伤的演化过程504.2.3声发射振铃计数与载荷的关系514.2.4声发射技术在金属材料断裂韧性测试中的应用514.3基于声发射表征参数的金属材料裂纹损伤模式识别544.3.1裂纹损伤模式识别系统设计544.3.2裂纹损伤声发射信号的近邻识别法584.3.3模式识别测试594.3.4关于近邻识别中模式距离计算方法的改进59第5章金属材料腐蚀损伤的声发射检测615.1金属材料腐蚀损伤的声发射的相关机理615.1.1铝合金5a03在浓硝酸中发生腐蚀损伤的机理615.1.2金属材料腐蚀损伤声发射的机理615.2金属材料腐蚀损伤的声发射检测试验625.2.1试验方案625.2.2试样制备635.2.3腐蚀介质645.2.4参数设置645.2.5试验过程及现象655.3金属材料腐蚀损伤的声发射特性分析665.3.1腐蚀声发射信号表征参数分析665.3.2腐蚀声发射信号频谱分析705.4基于声发射的金属材料腐蚀损伤神经网络识别725.4.1腐蚀损伤级别的划分725.4.2bp神经网络模型的构建745.4.3基于神经网络的腐蚀声发射信号模式识别74第6章纤维增强型复合材料拉伸损伤的声发射检测766.1复合材料及其损伤检测方法简介766.2复合材料声发射源的时差定位786.2.1时差定位法在复合材料检测中的局限性786.2.2复合材料平板不同方向上的声速测量与拟合786.2.3单向纤维增强复合材料平板声发射源时差定位方法806.3碳/环氧复合材料拉伸损伤的声发射检测试验816.3.1试验设备816.3.2试样制备826.4组分材料及［90］、［45］单向板拉伸损伤过程及声发射特性836.4.1环氧树脂基体试样拉伸损伤过程及声发射特性836.4.2碳纤维束试样拉伸损伤过程及声发射特性866.4.3浸胶碳纤维束拉伸损伤过程及声发射特性896.4.4［90］单向板拉伸损伤过程及声发射特性926.4.5［45］单向板拉伸损伤过程及声发射特性966.5碳/环氧复合材料［0］单向板拉伸损伤过程分析986.5.1［0］单向板拉伸损伤过程及声发射特性996.5.2［0］单向板拉伸损伤过程的电阻变化特性1066.6碳/环氧复合材料拉伸损伤模式识别1076.6.1基于波形分析的模式识别方法1086.6.2碳/环氧复合材料拉伸损伤声发射信号模式识别方案1106.6.3聚类分析算法1116.6.4碳/环氧复合材料单向板拉伸过程声发射信号模式识别实现1136.7碳/环氧复合材料在不同拉伸条件下的损伤行为及评估1176.7.1碳/环氧复合材料在不同加载速度下的拉伸损伤过程1176.7.2碳/环氧复合材料的恒载声发射效应研究1206.7.3碳/环氧复合材料的felicity效应研究1236.7.4基于声发射的复合材料加卸载效应研究1286.8碳/环氧复合材料拉伸损伤临界失效载荷及损伤模型的探讨1336.8.1复合材料临界失效载荷1346.8.2复合材料拉伸损伤模型研究1396.8.3基于可靠性分析的复合材料使用寿命探讨143附录147