磁声发射在钢轨性能无损检测中的应用研究
磁声发射无损检测方法研究进展
1 MAE 应力检测机理分析[3]
铁磁性材料内存在磁矩方向各异的磁畴 ,各磁 畴之间由畴壁相互分开 ,在外部磁场下 ,将产生磁畴 的突然运动和磁化矢量的转动 ,从而以应力波的形 式向周围传播 ,产生所谓的声发射现象。由于这种 畴壁运动是在外磁场作用下驱动的 ,故称磁声发射 。 用声发射接收仪的探头可灵敏接收到这种波动信号 。
Research Advance of MAE Nondestructive Testing Method WAN G J in2feng1 ,FAN J ian2chun1 , To ng Gang2 ,Mo Fei2 ,Qian J in2qiang2
(1. Col le ge of Mechanical an d Elect ronic En gi neeri n g , Chi na U ni versit y of Pet roleum , B ei j i n g 102249 , Chi na; 2. En gi neeri n g De p art ment of T a ri m Oi l f iel d Com p any , Kuerle 841000 , Chi na)
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高速铁路钢轨的电磁检测与故障诊断技术
高速铁路钢轨的电磁检测与故障诊断技术随着高速铁路的快速发展，保障铁路运行安全和高效性成为当务之急。
而钢轨作为高速铁路的重要组成部件，其健康状态直接关系到行车安全与线路的稳定性。
因此，开发并应用电磁检测与故障诊断技术对钢轨进行实时监测和故障诊断，对于保障高速铁路运行的稳定性和安全具有重要意义。
一、电磁检测技术在高速铁路钢轨中的应用1. 电磁检测技术的基本原理电磁检测技术是基于感应电磁法进行的，通过测量钢轨上感应出的电磁信号来判断钢轨的健康状况。
该技术主要包括磁损耗检测、电阻率测量、皮肤效应检测等方法。
2. 磁损耗检测技术磁损耗检测技术是通过在钢轨表面放置磁场感应装置，并记录磁感应强度的变化来判断钢轨的疲劳程度。
根据磁感应强度的变化曲线，可以识别出钢轨的不同疲劳区域，进而进行钢轨的维修和更换工作。
3. 电阻率测量技术电阻率测量技术是通过测量钢轨的电阻率来判断钢轨的健康状况。
当钢轨存在裂纹、疲劳和压应力等问题时，钢轨的电阻率会发生变化。
通过测量不同区域的电阻率，可以精确地了解钢轨的健康状态并采取相应的维修措施。
4. 皮肤效应检测技术皮肤效应检测技术是通过测量钢轨表面感应出的电流和电压来判断钢轨的健康状况。
当钢轨存在裂纹和缺陷时，电流和电压的变化会反映出钢轨的异常情况。
通过分析检测结果，可以及时进行钢轨的维修和更换，确保高速铁路的正常运行。
二、故障诊断技术在高速铁路钢轨中的应用1. 故障诊断技术的基本原理故障诊断技术是采用传感器等设备对钢轨进行实时监测，通过分析采集的数据来判断钢轨是否存在故障并进行精确诊断。
该技术主要包括振动分析、声发射检测、红外热像技术等方法。
2. 振动分析技术振动分析技术是通过采集钢轨振动信号，并对其进行分析来判断钢轨的健康状况。
当钢轨存在裂纹、疲劳和松动等问题时，振动信号会呈现不同的频谱特征。
通过分析频谱特征，可以准确诊断钢轨的故障，并及时采取相应的维修措施。
3. 声发射检测技术声发射检测技术是通过在钢轨上布置传感器来捕获发生在钢轨内部的声发射信号，并将其转化为电信号，再通过计算机进行分析诊断。
轨道交通中钢轨无损检测技术的应用研究
轨道交通中钢轨无损检测技术的应用研究摘要：轨道交通中钢轨是不容忽视的关键组成部分，一旦钢轨出现缺陷，势必会影响到整个轨道交通的稳定通行效果，要求重点做好质量保障工作。
轨道交通钢轨质量保障不仅仅需要从施工安装环节着手，还应该注重把好验收关，确保检测工作较为全面详尽，以此及时发现和处理各个病害问题。
文章以轨道交通中钢轨无损检测技术的应用作为研究对象，在进行简要概述的基础上，介绍了当前常用的一些无损检测技术，希望具备参考借鉴作用。
关键词：轨道交通；钢轨；无损检测技术引言当前轨道交通已经成为很多城市交通体系中必不可少的重要组成部分，为了确保轨道交通安全稳定通行，注重从各个要素着手予以优化把关不容忽视，尤其是钢轨等核心要素，更是需要引起高度关注，避免该方面存在严重隐患和病害问题。
在轨道交通钢轨的严格把关中，除了要重点从前期选材以及施工安装环节入手予以优化控制外，往往还需要重点关注于后续质量验收工作，要求在该环节中采取适宜合理的检测分析手段，准确评估其质量状况，由此规避任何质量病害遗留。
无损检测技术在该方面的运用具备明显优势，也是未来发展的重要方向，值得予以探索研究。
一、轨道交通钢轨无损检测概述轨道交通钢轨作为维系轨道交通安全运行的关键要素，确保其具备理想质量效果极为必要，如此也就需要在规范前期钢轨选用以及安装施工作业的基础上，借助于必要检测技术予以最终把关，严禁存在病害问题的钢轨投入使用。
在轨道交通钢轨检测分析中，为了不影响其后续使用效果，采取无损检测技术成为重要手段，无损检测技术的应用可以在不损伤钢轨的基础上进行全方位检测分析，有助于在评估其密度以及强度的基础上，发现各类缺损问题，进而也就可以顺利把好最后一关。
基于无损检测技术在轨道交通钢轨中的应用效果来看，其最为突出的特点和优势必然是无损伤，可以在全面获取所有钢轨质量参数信息的同时，不会对于钢轨产生损伤危害，如此也就可以较好保障钢轨后续可靠运用，避免了该环节出现的缺损问题。
无损检测探伤方法及其在钢轨探伤中的应用研究
无损检测探伤方法及其在钢轨探伤中的应用研究摘要：随着工业的不断发展，我国工业各方面的事业都在不断发展，其中机械焊接技术也取得了很大的进步。
焊接技术在机械中有着重要的作用，尤其是对于其结构的改进等方面。
机械焊接结构在机械中的重要性不可估量，所以在机械焊接结构中需要进行无损探伤检测，这一技术目前还有待改进。
关键词：无损检测探伤方法；钢轨探伤；应用1常用的无损检测的主要方法（1）射线探伤。
射线探伤主要用于检查焊接中焊缝的内部损伤，主要通过借助X射线的照射，将焊接接头不用照射在相应的相片中或者是荧光屏幕中，以此来评定焊接质量的等级，等级分类主要判断依据是底片中缺陷的形状大小和数量。
通过焊接等级对机械焊接的成品进行相应的质量验收，目前这一检测技术主要应用于锅炉和大型船焊接的无损伤检测。
（2）超声波探伤。
超声波探伤技术顾名思义就是利用超声波对材料内部的缺陷进行探测的一种无损伤检测，所以称之为超声波探伤。
这一技术所使用的超声波的频率一般在0.5MHz~10MHz左右，是一种机械振动。
（3）磁粉探伤。
磁粉探伤主要是利用强磁场，在强磁场中，铁磁性的材料表层的缺陷能够产生漏磁场从而吸收一些铁粉，利用这一现象进行无损检验。
磁粉探伤的方法分类是按照测量漏磁方法的不同可以分为磁粉法和磁感应法等等，应用范围广泛，而且方法比较简便，效率还高。
（4）渗透探伤和全息探伤。
渗透探伤和全息探伤也是无损探伤的主要方法，其中渗透探伤主要利用的是材料的物理性质，有色染料和荧光染料有较强的渗透性，所以可以利用这一性质将焊缝的缺陷显示出来。
所以这一方法又成为荧光探伤。
而全息探伤则是利用激光和声学全息现象进行探测，能够显示出缺陷的三维立体的具体情况，从而对其进行判定。
2无损检测技术的特点无损检测技术就是利用声、光、电、磁等原理检测被检对象是否存在缺陷或不均匀性，并给出缺陷数量、位置、性质等信息，进而判定被检对象的技术状态，同时不损伤其材料特性，保证其使用性能的所有技术手段的总称。
铁路铁轨磁粉探伤技术的研究与应用
铁路铁轨磁粉探伤技术的研究与应用一、引言铁路铁轨作为交通运输的重要组成部分，安全性至关重要。
为保障列车行驶安全，铁轨的检测是至关重要的工作。
本文旨在研究和探讨磁粉探伤技术在铁路铁轨检测中的应用，以提高铁路运输的安全性。
二、磁粉探伤技术概述磁粉探伤技术是一种通过磁性粉末识别并检测金属构件中缺陷的非破坏性检测方法。
它可以有效地检测出铁轨表面和内部的细小裂纹、疲劳断裂等缺陷，具有高效、准确的特点。
三、磁粉探伤技术的原理磁粉探伤技术基于磁力场的作用原理，在被检测物体表面或内部缺陷处形成磁场不均匀分布。
通过施加磁力，使铁粉末在磁场中发生聚集，并在缺陷处形成可见的粉末痕迹，以此来判断缺陷的位置和尺寸。
四、磁粉探伤技术的应用1. 铁路铁轨表面缺陷检测磁粉探伤技术可以对铁路铁轨表面进行快速、准确的检测。
通过施加磁力和铁粉末的吸附，可以清晰地显示出铁轨表面的细小裂纹、疲劳断裂等缺陷，以便及时采取修复措施。
2. 铁轨内部缺陷探测与传统的无损检测方法相比，磁粉探伤技术能够更好地检测到铁轨内部的隐蔽缺陷。
铁粉在磁场中的吸附作用可以使得内部裂纹和缺陷得到清晰展现，为铁轨的维修和更换提供参考依据。
3. 磁粉探伤仪器的创新应用随着科技的发展，磁粉探伤仪器也不断创新。
通过引入先进的图像处理技术和人工智能算法，磁粉探伤技术可以更加准确地分析和判断缺陷情况。
同时，仪器的便携性也大大提高，方便工程师在室外环境进行检测。
五、磁粉探伤技术的优势和局限性1. 优势磁粉探伤技术具有快速、准确的特点，能够对铁轨的表面和内部缺陷进行可靠的检测。
同时，仪器操作简便，适用于各种复杂环境。
2. 局限性磁粉探伤技术需要在铁轨表面施加磁力，对运输线路造成一定的影响。
此外，磁粉探伤技术只适用于铁轨材料，对其他非铁质材料的检测效果较差。
六、结论磁粉探伤技术是一种有效的铁路铁轨检测方法，可以对表面和内部缺陷进行准确可靠的检测。
随着技术的不断创新，磁粉探伤仪器也在不断改进和优化，将为铁路运输的安全提供更可靠的保障。
磁粉探伤技术在钢轨缺陷检测中的应用研究
磁粉探伤技术在钢轨缺陷检测中的应用研究引言随着铁路交通的发展和运输量的增长，保证铁路线路安全运营显得尤为重要。
而钢轨作为铁路线路的重要组成部分之一，其质量和健康状况直接关系到列车的安全和行车的平稳性。
因此，对钢轨进行可靠和精确的缺陷检测至关重要。
磁粉探伤技术作为一种经济、高效且广泛使用的无损检测方法，已经成功应用于钢轨缺陷检测中。
本文将详细介绍磁粉探伤技术在钢轨缺陷检测中的应用研究，包括原理、方法、优势以及一些案例分析。
一、磁粉探伤技术原理磁粉探伤技术是一种基于磁场的无损检测方法，通过在待检测材料上施加磁场，并在其表面涂有磁粉颗粒，在缺陷处形成磁粉留痕，从而成像显示出缺陷的位置和形态。
其原理可归纳为两个关键因素：磁场和磁粉。
首先，施加磁场是磁粉探伤技术的首要条件。
磁场的强度和方向将直接影响到磁粉在测试工件表面的分布情况，从而影响到检测结果的准确性。
钢轨作为待检测的对象，其表面是光滑且不均匀的，因此，为了能够获得良好的磁场分布，通常需要通过适当的磁场助力装置来改善磁场条件。
其次，磁粉是磁粉探伤技术的另一个重要组成部分。
磁粉颗粒的选择和粒径的控制直接影响到检测结果的清晰度和准确性。
一般来说，磁粉颗粒需要具有良好的磁性和流动性，以便在施加磁场后能够快速聚集在缺陷处形成留痕。
同时，磁粉颗粒的粒径应根据待检测缺陷的大小来选择，以确保能够清晰地显示出缺陷的形状和大小。
二、磁粉探伤技术在钢轨缺陷检测中的方法在磁粉探伤技术中，有多种方法可以运用于钢轨缺陷检测。
下面将介绍两种常用的方法：湿法磁粉探伤和干法磁粉探伤。
湿法磁粉探伤是通过在磁场和磁粉的作用下，将液态的磁粉随磁场分布在钢轨的表面以形成显像留痕。
该方法具有操作简单、成本较低等优点，并被广泛应用于钢轨的表面缺陷检测。
然而，该方法需要液态磁粉的制备和处理过程，因此对环境的需求较高。
干法磁粉探伤是指在无液态磁粉的情况下进行检测。
通常，将干磁粉颗粒喷洒在待检测表面上，在施加磁场后，磁粉颗粒将聚集在缺陷处形成留痕。
无损检测中的声发射技术研究与应用
无损检测中的声发射技术研究与应用无损检测（non-destructive testing，NDT）是一种非破坏性检测技术，它能够在不影响被检测物体完整性的情况下对其进行检测。
无损检测在机械、航空、电力、化工等领域得到广泛应用，是保证工业设备安全可靠的重要手段。
声发射技术是无损检测中的一种重要技术，主要应用于金属、混凝土等材料的疲劳损伤、龟裂、渗透等缺陷的检测。
本文将探讨声发射技术在无损检测中的研究与应用。
一、声发射技术的原理声发射是指物体表面发生微小裂纹和变形等异常情况时产生的声波，其频率范围一般在几百赫兹至几兆赫兹之间。
声发射技术是通过监测物体表面的声波信号来寻找和定位缺陷的。
声发射检测系统一般由传感器、信号放大器、模拟滤波器及数据处理器等组成。
传感器是关键部件，其接收材料内部的微小声波信号，并将其转换成电信号输出。
信号放大器将低电平的声发射信号放大后，再通过模拟滤波器进行滤波和去噪处理，最终由数据处理器记录并分析信号。
二、声发射技术的应用声发射技术主要应用于金属、混凝土等材料的缺陷检测。
在金属材料上的应用较为广泛，可用于疲劳损伤、龟裂、脆性断裂等缺陷的检测。
在混凝土检测方面，声发射技术一般用于寻找混凝土中的龟裂、空洞以及钢筋锈蚀等缺陷。
声发射技术在材料疲劳损伤检测中有非常重要的应用，其原理是监测金属材料在加载循环中产生的微裂纹的声波信号。
当材料承受重复的外部载荷时，其内部将产生微小的裂纹，声发射技术可通过监测这些微小裂纹的声波信号来预测金属材料的寿命。
声发射技术在航空、机械等行业的应用较为广泛，可用于检测航空发动机、飞机翼和螺旋桨等重要部件的安全状况。
同时，在火电厂、核电站等重要设备中，声发射技术也常被使用。
其原理是通过监测设备内部的声波信号，发现管道、阀门、轴承、齿轮等部件的缺陷，以避免因缺陷导致的事故。
三、声发射技术的研究声发射技术自问世以来，一直在不断地发展和完善。
近年来，它在无损检测中的应用也有了很大的拓展。
钢轨探伤技术发展与应用分析
钢轨探伤技术发展与应用分析钢轨探伤技术是保障铁路安全和提高运输效率的重要手段之一。
随着铁路运输的迅速发展和技术的不断进步，钢轨探伤技术也在不断发展和完善。
本文将从技术发展和应用两个方面，分析钢轨探伤技术的发展现状和应用前景。
1. 技术发展钢轨探伤技术起源于20世纪70年代初期，最初只能对静止的钢轨进行检测。
随着技术的发展，现代钢轨探伤技术已经具备了对动态钢轨进行全面检测的能力。
目前，钢轨探伤技术主要分为以下几个方面：(1) 超声波探伤技术：超声波探伤技术是目前最主要的钢轨检测方法之一。
该技术通过超声波的传播和反射情况来检测钢轨内部的缺陷和裂纹等问题。
在超声波探伤技术中，主要有纵波、横波、剪切波和表面波等不同类型的波。
(2) 磁场探伤技术：磁场探伤技术主要是针对钢轨表面和内部的磁性材料进行检测。
该技术的主要手段是应用磁感线圈产生的磁场对钢轨进行探测，从而检测钢轨表面和内部的缺陷和裂纹。
(3) 光学相干层析成像技术：光学相干层析成像技术是近年来发展非常迅速的一种钢轨检测技术。
该技术主要利用光学和计算机技术，通过软件处理和分析图像数据，实现对钢轨表面和内部缺陷的检测。
(4) 超磁导体探伤技术：超磁导体探伤技术是一种最新的、基于超导原理的钢轨探伤技术。
这种技术主要是利用超磁导体的磁场变化来检测钢轨的缺陷和裂纹。
2. 应用前景钢轨探伤技术的发展，可以有效提高铁路的安全性和运输效率，具有广泛的应用前景。
首先，随着铁路交通网络的不断扩大和提高，钢轨的数量将会不断增加。
因此，钢轨探伤技术的存在和应用必不可少，可以帮助铁路企业及时发现和解决钢轨问题，从而保障铁路运输的安全性和正常运行。
其次，随着技术的进步和应用的扩大，钢轨探伤技术将会越来越受到广泛的关注和应用。
未来，该技术将会继续向更加智能化、高效化的方向发展，不断提高检测效率和检测准确度。
声发射技术在金属材料检测中的应用研究
声发射技术在金属材料检测中的应用研究发布时间：2022-07-01T03:28:22.088Z 来源：《工程管理前沿》2022年第3月第5期作者：郭小辉[导读] 金属材料在受力过程中容易产生变形、裂缝等问题，这严重地影响了材料的应用效果；在材料使用过程中郭小辉******************摘要：金属材料在受力过程中容易产生变形、裂缝等问题，这严重地影响了材料的应用效果；在材料使用过程中，有必要进行材料动态、无损检测。
声发射技术是金属材料检查中的常用手段，其能在节省时间和人力的基础上，大大提升了金属材料物理状态监测的效率和精准程度。
关键词：声发射技术；金属材料；检测1 声发射技术原理特征1.1 检测原理现代工业生产中金属材料应用广泛，在实际应用中，受多种作用力影响，金属材料容易发生塑性变形或断裂问题，并且在变形过程中，材料本身会产生一定的次声频、声频及超声频，这些声频本身具有较高的应变能，声发射技术就是利用特定设备来检测这种应变能，并以此确定金属变形状况的一种技术；具体检测过程中，声发射检测技术检测的内容是电信号，其能在分辨电信号频率、声段特征的基础上，实现材料、结构内部的动态化、无损化检测。
要注意的是，若金属材料保持静止状态，则无法进行声发射检测，而当金属材料正处于塑性变形会断裂过程时，基于该技术能实现金属材料缺陷严重性的准确检测。
1.2 检测特征声发射技术在社会工业生产中应用广泛，其能在确定声发射源部位的基础上，实现发生源性质、时间与荷载的准确判断。
金属缺陷检测中，声发射技术适用于动态缺陷检测，检测过程具有动态性、实时性的特征。
同时，依托声发射技术能实现时间、温度、载荷等信息的全面检测，在缺陷检测中整体性较强。
此外，从检测结果来看，声发射技术能在多种电子信号发声器实现多种电子信号的快速化、灵敏化检测，检测结果精准性突出。
现阶段，声发射技术在航天、铁路、汽车、建筑等多个领域均得到了广泛应用，有效地满足了工业生产中金属材料缺陷检测的实际需要。
声发射技术在钢桥面板检测领域的应用研究
声发射技术在钢桥面板检测领域的应用研究摘要随着交通运输业的快速发展，钢桥作为关键交通基础设施，其安全性与可靠性至关重要。
钢桥面板作为桥梁的承重和行车部分，其损伤检测与评估是桥梁维护的关键环节。
近年来，声发射技术作为一种无损检测技术，在钢桥面板检测中逐渐得到应用。
本文旨在深入探讨声发射技术在钢桥面板检测领域的应用，分析其优势、局限性及未来发展趋势，为钢桥面板的安全检测与维护提供理论支持和实践指导。
关键词：声发射技术；钢桥面板；无损检测；损伤评估一、引言钢桥作为现代交通运输体系的重要组成部分，其安全性与可靠性直接关系到人们的生命财产安全和经济社会的发展。
钢桥面板作为桥梁的直接承重结构，承受着车辆荷载、环境因素等多重作用，易发生疲劳裂纹、腐蚀等损伤。
因此，对钢桥面板进行定期检测与评估，及时发现并处理损伤，对于确保桥梁安全具有重要意义。
传统的钢桥面板检测方法如目视检查、敲击检测等，存在检测效率低下、准确性不高、对操作人员经验依赖性强等问题。
随着无损检测技术的发展，声发射技术以其独特的优势在钢桥面板检测中逐渐得到应用。
声发射技术能够实时监测钢桥面板在受力过程中的声发射信号，从而实现对损伤的快速定位与评估。
本文将对声发射技术在钢桥面板检测领域的应用进行深入研究，以期为桥梁的安全检测与维护提供理论支持和实践指导。
二、声发射技术原理及其在钢桥面板检测中的应用1.声发射技术原理声发射（Acoustic Emission, AE）是指材料在受力过程中，因局部应力集中、塑性变形或裂纹扩展等原因产生的瞬态弹性波。
声发射技术通过采集和分析这些弹性波信号，实现对材料内部损伤的检测与评估。
声发射技术具有实时监测、高灵敏度、非接触性等优点，特别适用于大型结构如钢桥面板的损伤检测。
2.声发射技术在钢桥面板检测中的应用钢桥面板在受力过程中，裂纹扩展、塑性变形等损伤过程会伴随声发射信号的产生。
利用声发射技术，可以实时监测这些信号，实现对钢桥面板损伤的快速定位与评估。
钢轨探伤中的无损探伤技术应用
ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ ＡＮＤ ＭＡＲＫＥＴ Ｖｏｌ．２６，Ｎｏ．９，２０１９
钢轨探伤中的无损探伤技术应用
王黎黎
（中国神华能源股份有限公司 神朔铁路分公司，陕西 榆林 ７１９３００）
摘 要：随着我国科技水平和综合国力的不断增强，工业进程不断向前推进，铁路运输作为工业重要的运输途径，其覆盖 范围近年来日益广泛。运输承重大以及运输次数频繁，再加上钢轨受外界因素的影响，都会造成钢轨的损伤或者达到疲 劳强度。若没有及时检测出钢轨中存重的铁路交通事 故。通过探讨和介绍在钢轨探 伤 中 常 用 的 无 损 探 伤 方 法 以 及 应 用 价 值，以 便 能 够 给 铁 路 工 作 人 员 提 供 一 定 的 指 导 和 帮助。 关键词：钢轨探伤；无损探伤技术；应用研究 ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６－８５５４．２０１９．０９．０５０
目前，钢轨无损探伤技术主要有超声波无损探伤、射线无 损探伤、激光无损探伤、渗透无损探伤、目视无损探伤、涡流无 损探伤等。 ３．１ 超声波无损探伤技术
超声波是超过人耳听觉，其频率高于 ２０ｋＨｚ的机械波，超 声波由于具备良好的指向性、传播性、在物质中衰减性和在界 面上的反射、折射特性，而广泛用于锻件、轧制件的探伤。利用 超声波进行钢轨探伤时，利用功率放大器对激励信号放大，由 导波传感器在钢轨的一端发出超声波，超声波在没有损伤的钢 轨，导波的相速度基本保持不变；在钢轨中遇到损伤就会发生 反射、散射等信号，通过信号传递进行分析，就能高效率、高精 度的找到损伤部位及损伤程度。用超声波无损探伤可以检测 出钢轨中裂缝、白点、分层、气孔、未焊透等不良缺陷。优点在 于穿透能力强、操作安全、设备轻便、测量精度高、高灵敏度和 获得结果快等，此技术已经在钢轨探伤中广泛应用。但是超声 波探伤技术也有自身的局限性，例如检测结果显示不直观、探
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》范文
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》篇一一、引言随着现代建筑技术的不断发展，钢筋混凝土结构因其优良的力学性能和耐久性被广泛应用于各类建筑结构中。
然而，由于外部环境和内部因素的影响，钢筋混凝土结构可能会出现各种破坏行为，如裂缝、剥落、锈蚀等。
这些破坏行为如果不及时检测和修复，可能会对建筑的安全性和耐久性造成严重影响。
因此，研究钢筋混凝土结构的破坏行为识别技术具有重要的现实意义。
声发射技术作为一种有效的无损检测技术，在钢筋混凝土结构破坏行为识别中具有广泛的应用前景。
本文旨在探讨声发射技术在识别钢筋混凝土破坏行为中的应用，以期为相关研究和应用提供参考。
二、声发射技术概述声发射技术是一种通过检测材料在受力过程中产生的声波信号，分析材料内部结构变化和破坏行为的技术。
在钢筋混凝土结构中，声发射技术可以有效地监测混凝土在受力过程中的微裂纹扩展、钢筋与混凝土之间的粘结滑移等破坏行为。
声发射技术具有非接触、无损、实时监测等优点，因此在钢筋混凝土结构破坏行为识别中具有广泛的应用前景。
三、声发射技术在钢筋混凝土破坏行为识别中的应用1. 实验设计与实施本研究采用声发射技术对钢筋混凝土试件进行破坏行为监测。
首先，制备不同配比和尺寸的钢筋混凝土试件，设计不同的加载方式和加载速度。
然后，在实验过程中实时监测试件的声发射信号，并记录相关数据。
通过对比不同试件的声发射信号特征，分析其破坏行为类型和程度。
2. 声发射信号处理与分析声发射信号处理与分析是识别钢筋混凝土破坏行为的关键步骤。
首先，对采集的声发射信号进行预处理，包括滤波、去噪等操作。
然后，采用频谱分析、波形分析等方法对预处理后的声发射信号进行特征提取。
通过对比不同破坏行为的声发射信号特征，可以有效地识别钢筋混凝土的破坏行为类型和程度。
3. 识别结果与讨论根据实验结果和声发射信号分析，可以得出以下结论：不同破坏行为的钢筋混凝土试件在声发射信号特征上存在明显差异。
例如，微裂纹扩展过程中产生的声发射信号频率较低，能量较小；而钢筋与混凝土之间的粘结滑移过程中产生的声发射信号频率较高，能量较大。
基于声发射技术的钢轨裂纹探测算法研究
基于声发射技术的钢轨裂纹探测算法研究声发射技术是一种非破坏性检测方法，通过检测材料中产生的声波信号来判断材料的健康状态。
在铁路行业中，钢轨裂纹是一种常见的缺陷，会给铁路运输安全带来潜在威胁。
因此，基于声发射技术的钢轨裂纹探测算法的研究对于铁路设施的安全维护具有重要意义。
钢轨裂纹探测任务的要求是研究并提出基于声发射技术的钢轨裂纹探测算法。
该算法需要准确地识别钢轨中存在的裂纹，并可以对裂纹的大小和位置进行定量评估。
首先，针对基于声发射技术的钢轨裂纹探测算法研究任务，我们需要了解声发射技术的基本原理和应用。
声发射是指在材料中发生的破裂、塑性变形或者微小位移时产生的声波信号。
通过检测和分析这些声波信号，可以判断材料的健康状况，并找出存在的缺陷。
钢轨裂纹的探测是一项复杂而关键的任务。
钢轨作为铁路运输的重要组成部分，经常承受大量的压力和载荷，很容易发生疲劳和裂纹损伤。
因此，钢轨裂纹探测算法需要能够识别不同类型和大小的裂纹，并提供准确的定性和定量分析。
基于声发射技术的钢轨裂纹探测算法的研究可以分为以下几个关键步骤：首先，需要选择适当的声发射传感器和数据采集系统。
传感器的选择应考虑到频率响应范围、灵敏度和稳定性等因素。
数据采集系统要能够实时采集和存储声波信号，以便后续分析和处理。
其次，需要建立钢轨裂纹的声发射特征数据库。
这需要在实验室或现场对钢轨样本进行加载和监测，记录声波信号的特征参数，如振幅、频率和持续时间等。
通过对多个样本的声发射信号进行分析，可以获得不同裂纹形态下的特征参数范围。
接下来，通过信号处理和模式识别技术，对采集到的声波信号进行分析和特征提取。
信号处理可以包括滤波、去噪和增强等操作，以提高信号的质量和可识别性。
特征提取则是从声波信号中提取能够代表裂纹存在程度的量化指标，比如峰值幅值、能量或频谱特征等。
最后，基于提取到的特征参数，采用合适的算法和分类器来判断钢轨是否存在裂纹，并对裂纹的大小和位置进行评估。
声发射技术在金属材料分析检测中的应用
声发射技术在金属材料分析检测中的应用摘要：金属材料在受力过程中容易产生变形、裂缝等问题，这严重地影响了材料的应用效果。
在材料使用过程中，有必要进行材料动态、无损检测。
声发射技术是金属材料检查中的常用手段，其能在节省时间和人力的基础上，大大提升了金属材料物理状态监测的效率和精准程度。
基于此，文章主要分析了声发射技术在金属材料检测中的应用。
关键词：声发射技术；金属材料检测；应用1声发射技术原理特征1.1声发射技术的检测原理声发射技术是一种无损检测方法，通过检测材料内部的声波信号来评估材料的完整性和结构状况。
当材料内部发生变形、裂纹、破裂或其他损伤时，会产生弹性波或超声波，这些波通过材料的传播会引起微小的振动或声发射。
声发射传感器会捕捉到这些微弱的声波信号，并通过信号处理技术分析，确定材料中存在的缺陷位置、类型和严重程度。
1.2声发射技术的检测特征（1）高灵敏性。
声发射技术能够检测到微小的裂纹、破裂等缺陷，并能提供关于缺陷的详细信息，如位置、尺寸、形态等。
（2）实时性。
声发射技术能够实时监测材料的状况，及时发现和跟踪缺陷的变化，从而做出相应的维修或替换决策。
（3）定位精确。
声发射技术可以通过分析声波传播的时间、振幅等参数，精确定位缺陷的位置，有助于针对性地修复或处理。
（4）无损检测。
声发射技术是一种非破坏性检测方法，不会对被测材料造成额外的损伤或影响，适用于许多不同类型的材料。
（5）广泛适用性。
声发射技术可以应用于各种材料，如金属、复合材料、混凝土等，适用于不同行业领域的缺陷检测和结构评估。
2声发射技术在金属材料检测中的应用2.1塑性形变检测金属材料在受到外力作用时、内外温差过大的情况下，其内部结构可能发生一定的变化，进而出现开裂、变形等质量问题。
在这个过程中，金属材料微观层面会产生松弛应力，并通过应力波的形式将能量释放出来，最终表现为声发射现象。
声发射技术主要就是对这一过程中产生的能量波形进行接收分析等，最终达到无损检测的目标。
无损检测中声发射技术应用研究
无损检测中声发射技术应用研究第一章：绪论无损检测是指在对被检测物体进行检测时，不破坏被检测物体的情况下，通过非接触或隔离检测方法，对物体内部的缺陷或故障进行检测，以使问题得到及时解决。
随着科学技术的不断发展，各种无损检测技术得到了广泛的应用。
其中，声发射技术是无损检测中较为重要的技术之一，本文将对声发射技术在无损检测中的应用进行研究。
第二章：声发射技术的原理及特点声发射技术是一种基于物理学原理发展起来的无损检测方法。
其中，声发射波是指由撞击、龟裂、断裂等引起的超声波信号，其频率范围在几十千赫兹到几百千赫兹之间。
声发射检测系统通常由传感器、数据采集卡、数据处理程序和数据存储设备等组成。
声发射技术具有以下特点：1.无接触检测：声发射技术是通过检测声发射波信号，从而确定被检测物体内部有无缺陷或故障，不会对物体造成二次破坏。
2.高灵敏度：声发射技术可以检测到微小的裂缝、缺陷等，能够提前预测物体破坏的趋势，从而进行有效维修或更换。
3.实时监测：声发射技术能够即时记录声发射波信号的变化，并进行实时监测，从而有效地进行物体健康状态评估和预测。
4.广泛适用性：声发射技术适用于多种材料的无损检测，包括金属、陶瓷、玻璃、塑料等，应用领域广泛。
第三章：声发射技术的应用研究进展声发射技术在无损检测中的应用研究已经取得了显著的进展。
以下将从实验研究、应用案例和相关领域三个方面进行介绍。
1.实验研究近年来，越来越多的学者对声发射技术进行了实验研究。
例如，有学者针对航空航天领域的复合材料进行了声发射检测研究，通过对声发射波信号的分析，准确诊断出该复合材料的裂缝和破损状况。
同时，还有学者对钢材、铝材等多种金属材料进行了声发射检测实验，获取了关于疲劳损伤、塑性变形等方面的信息。
2.应用案例声发射技术在多个领域中得到了广泛应用。
例如，在民航领域中，声发射技术已成为一种重要的工具，用于实时检测机身结构和发动机的健康状态，防止事故的发生。
浅谈声发射技术在金属材料检测中的应用
200管理及其他M anagement and other浅谈声发射技术在金属材料检测中的应用宗震霆（常州市便民服务中心，江苏 常州 213200）摘 要：声发射技术的研发与应用，给金属材料的检测带来了极大的便捷性和精确性。
作为一种无损检测的基础方法，它能对金属材料进行实时、在线监测，针对不同的材料传播不同的声发射信号，能够更好地判断金属材料的缺陷，对研究金属材料内部裂纹、状态具有重要意义。
本文重点研究声发射技术的内涵与发展背景，并简要介绍声发射技术在金属材料检测中的应用。
关键词：声发射技术；金属材料；检测；应用中图分类号：TG115.28 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）08-0200-2 收稿日期：2021-04作者简介：宗震霆，男，生于1988 年，汉族，江苏常州人，本科，工程师，研究方向：金属材料工程。
该技术本身是一种常见的物理现象，由于大多数金属材料都存在声发射不可逆的效应，经过科学家的研究，该效应在工业上得到广泛应用，成为声发射技术检测内部结构的根本性依据。
伴随计算机技术、信号处理技术的发展，声发射技术已经日趋牲畜，被大量运用到航天、铁路、汽车、建筑等领域。
1 声发射技术浅析1.1 基本概念首先要明确何为声发射技术。
当金属材料的内部迅速释放能量而产生的瞬态弹性波（声波）时所产生的物理现象，也被恒伟应力波发射。
如某金属材料或构件在受力过程中，内部会产生变形、裂纹等情况，会以弹性波形的形式表现出来，然后利用接受声发射信号，可以对该反应进行动态、无损检测。
发射源是指声发射材料的物理源点、发生声发射波的机制源。
如裂纹产生并扩展时，材料会出现塑性形变，发生错位移动、基体破裂、纤维断裂等。
声发射的频率范围为几十KHZ~MHZ。
声发射技术具有整体性、动态性、实时性的特点，极大地节省了时间和人力，能够在早期便发现故障，提前进行破坏预报。
1.2 检测原理由于金属材料在发生内部变形时，会发射出范围较宽的频率，从次声频、声频到超声频。
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》范文
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》篇一一、引言钢筋混凝土作为现代建筑的主要结构材料，其破坏行为的准确识别对于建筑安全评估与维护具有重要意义。
声发射技术作为一种无损检测方法，具有实时、快速、准确的特点，能够有效地监测和识别钢筋混凝土结构的破坏行为。
本文旨在研究声发射技术在识别钢筋混凝土破坏行为中的应用，以期为相关领域的研究和应用提供参考。
二、声发射技术概述声发射技术是一种通过监测材料内部应力波的传播和变化来分析材料性能的无损检测方法。
当材料受到外力作用时，内部会产生应力波，这些应力波的传播和变化可以反映材料的破坏过程。
声发射技术可以实时监测这些应力波的变化，从而实现对材料破坏行为的监测和识别。
三、钢筋混凝土破坏行为研究钢筋混凝土结构的破坏行为主要受材料性能、结构形式、荷载条件等多种因素影响。
在破坏过程中，钢筋混凝土会产生裂纹、剥落等破坏现象，这些破坏现象会伴随着声发射信号的产生。
通过对这些声发射信号的分析，可以实现对钢筋混凝土破坏行为的识别和评估。
四、声发射技术在钢筋混凝土破坏行为识别中的应用声发射技术在钢筋混凝土破坏行为识别中具有广泛的应用。
首先，通过对声发射信号的采集和分析，可以实时监测钢筋混凝土结构的破坏过程，实现对结构安全的实时评估。
其次，通过对不同破坏阶段声发射信号的特征提取和模式识别，可以实现对钢筋混凝土破坏行为的准确识别和分类。
此外，声发射技术还可以用于评估钢筋混凝土结构的损伤程度和剩余使用寿命。
五、研究方法与实验设计本研究采用声发射技术对钢筋混凝土结构的破坏行为进行监测和识别。
首先，设计一系列钢筋混凝土试件，包括不同配筋率、不同强度等级的试件。
然后，对试件进行加载实验，同时采集声发射信号。
通过分析声发射信号的幅度、频率、持续时间等特征参数，研究钢筋混凝土在不同破坏阶段的声发射特征。
最后，利用模式识别方法对声发射信号进行分类和识别，实现对钢筋混凝土破坏行为的准确判断。
六、实验结果与分析通过对实验数据的分析，我们可以得出以下结论：1. 钢筋混凝土在不同破坏阶段的声发射特征具有明显的差异，可以通过声发射信号的特征参数进行识别和分类。
电磁声发射技术在无损检测中的应用
电磁声发射技术在无损检测中的应用
刘素贞;杨庆新;金亮;张闯
【期刊名称】《电工技术学报》
【年(卷),期】2009(024)001
【摘要】电磁声发射技术是通过对导电部件进行电磁加载产生洛仑兹力,进而激发声发射效应,并通过此效应来进行无损检测.它可以定位薄金属板中微小的缺陷或裂缝,而且不需要完全加载,集合了电磁无损检测技术和声发射无损检测技术的优点.建立了电磁声发射的有限元模型,分析了试件在不同加载条件下的形变,对比了几个加载因素对电磁声发射的影响,并对试件进行了温升分析.在数值分析的基础上进行了电磁声发射实验,得到了电磁声发射信号,并对缺陷进行定位.
【总页数】6页(P23-27,51)
【作者】刘素贞;杨庆新;金亮;张闯
【作者单位】河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130;河北工业大学电磁场与电器可靠性省部共建重点实验室,天津,300130
【正文语种】中文
【中图分类】TM15
【相关文献】
1.声发射技术在电站压力容器无损检测中的应用 [J], 匡真平;李毅
2.声发射技术在复合材料结构无损检测中的应用 [J], 崔颖
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4.声发射技术在压力容器无损检测中的应用 [J], 郑逸翔;李政辉
5.电磁无损检测技术在装船机俯仰钢丝绳检测中的应用 [J], 郭栋
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声发射技术在铁路铁轨探伤中的应用研究
声发射技术在铁路铁轨探伤中的应用研究铁路铁轨的安全性对于铁路运输的正常运营至关重要。
由于铁路铁轨经受长期运输和自然环境的影响，会出现各种缺陷和损伤。
为了及时发现和修复这些问题，声发射技术被广泛应用于铁路铁轨的探伤中。
本文将重点研究声发射技术在铁路铁轨探伤中的应用，探索其优势和挑战，以及未来的发展方向。
1. 简介铁路铁轨探伤是指利用各种技术手段对铁路铁轨的结构和性能进行检测和评估的过程，以确保其安全可用。
声发射技术是一种非破坏性检测方法，通过对铁路铁轨所产生的声音进行分析，判断铁轨的缺陷和损伤情况。
2. 声发射技术的原理声发射技术的原理基于声学波的传播和分析。
当铁路铁轨存在缺陷或损伤时，如裂纹、划痕或疲劳等，会在铁轨表面产生声波信号。
这些信号会在铁轨表面传播，并通过传感器捕获。
利用声发射技术，可以检测到声波信号并分析其特征，从而推断出铁轨中的缺陷和损伤情况。
3. 声发射技术的应用声发射技术在铁路铁轨探伤中有着广泛的应用。
首先，声发射技术可以用于实时监测铁路铁轨的健康状况。
通过安装多个传感器，可以全面地监测铁轨的各个部位，及时发现任何潜在的缺陷和损伤。
其次，声发射技术可以用于评估铁路铁轨的结构状态。
通过对声波信号的分析，可以确定铁轨的强度和稳定性，为必要的维护和修复提供依据。
此外，声发射技术还可以检测铁轨的疲劳破裂情况，以避免潜在的事故发生。
4. 声发射技术的优势声发射技术在铁路铁轨探伤中具有一些明显的优势。
首先，它是一种非破坏性的检测方法，不会对铁轨造成二次损伤。
其次，声发射技术可以实现对整个铁轨系统的全面检测，能够及时发现缺陷和损伤。
此外，声发射技术还可以实现远程监测和自动化控制，提高探测效率和准确性。
5. 声发射技术的挑战然而，声发射技术在铁路铁轨探伤中也面临一些挑战。
首先，铁路铁轨的复杂环境和噪音干扰可能会对声波信号的检测和分析造成影响。
其次，准确判断声波信号与特定缺陷之间的关联性是一个难题，需要综合考虑多种因素。
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》范文
《声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为研究》篇一一、引言随着社会经济的快速发展和城市化进程的加速，钢筋混凝土结构在建筑、桥梁、道路等工程领域的应用越来越广泛。
然而，由于各种因素的影响，钢筋混凝土结构的破坏问题也日益突出，因此对其破坏行为的识别和研究显得尤为重要。
声发射技术作为一种无损检测技术，在识别钢筋混凝土破坏行为方面具有重要应用价值。
本文将围绕声发射技术识别钢筋混凝土破坏行为的研究进行探讨。
二、声发射技术概述声发射技术是一种无损检测技术，它通过监测材料在受力过程中产生的声波信号，分析材料的物理性质和破坏过程。
在钢筋混凝土结构中，声发射技术可以监测混凝土在受力过程中的微裂纹扩展、宏观裂缝形成等破坏行为，为结构的安全性和耐久性评估提供重要依据。
三、声发射技术在钢筋混凝土破坏行为识别中的应用1. 信号采集与处理声发射技术在识别钢筋混凝土破坏行为时，首先需要采集混凝土在受力过程中的声波信号。
通过布置传感器，可以获取混凝土在破坏过程中的声波信号数据。
然后，通过信号处理技术，如滤波、放大、数字化等，对采集的声波信号进行预处理，提取出有用的信息。
2. 特征参数分析声发射技术的关键在于对特征参数的分析。
在钢筋混凝土破坏过程中，声波信号的特征参数如振幅、频率、持续时间、到达时间等都会发生变化。
通过对这些特征参数的分析，可以判断混凝土的破坏类型、破坏程度以及破坏过程。
3. 破坏行为识别根据声波信号的特征参数，可以识别钢筋混凝土的破坏行为。
例如，通过分析声波信号的振幅和频率变化，可以判断混凝土是否出现微裂纹扩展；通过分析声波信号的到达时间差异，可以判断混凝土中钢筋的锈蚀情况等。
这些识别结果可以为钢筋混凝土结构的安全性和耐久性评估提供重要依据。
四、研究方法与实验结果1. 研究方法本研究采用实验室模拟和现场实验相结合的方法，对钢筋混凝土的破坏行为进行识别研究。
在实验室中，通过制作不同配比和尺寸的钢筋混凝土试件，进行单轴压缩、弯曲等力学实验，采集声波信号数据。
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第13卷 第1期1998年3月实 验 力 学JOU RNAL O F EXPER I M EN TAL M ECHAN I CSV o l.13 N o.1M ar.1998磁声发射在钢轨性能无损检测中的应用研究Ξ侯炳麟 周建平(北方交通大学,100044) (空军蓝天网架厂,072750)彭 湘 许子龙(北方交通大学,100044)摘要 根据磁声发射(M A E)强度与应力的依从关系,对退火钢轨进行了应力标定,并测量了U74新轨的残余应力。
又根据M A E强度随材料相对疲劳度的变化规律,探讨了用M A E法估测钢轨剩余寿命的可行性。
关键词 钢轨 疲劳 磁声发射 无损检测 剩余寿命 残余应力钢轨是铁路系统的重要基础构件,其力学性能的优劣直接影响到运输安全,因此在役钢轨的实时无损检测对及时发现事故苗头,确保铁路运输的安全,具有重要的经济意义和社会意义。
本文仅就作者近年来用磁声发射原理对钢轨残余应力(包括温度应力)的检测和对在役钢轨疲劳寿命预测的试验研究工作做一简介。
磁声发射(M agnetic A cou stic Em issi on,M A E)是近年发展起来的一种磁性无损检测技术。
它利用铁磁材料中磁畴壁在外磁场下往复振荡和磁化矢量的转动而产生应力波的原理研究由此导致的声发射现象。
由于无论构件是否处于受载状态,只需在特定外磁场强度下,就能反映材料所处状态的特定性质。
因此M A E比传统的声发射(A E)技术操作更为简便易行,测量数据更稳定,容易实现对钢轨等铁磁性材料制成的构件性能的定量检测。
1 M A E法工作原理 铁磁性材料内存在磁矩方向各异的磁畴,各磁畴之间由畴壁相互分开,在外部磁场下,将产生畴壁的突然运动和磁化矢量的转动[1],从而以应力波的形式向周围传播,产生所谓声发射现象。
由于这种畴壁运动是在外磁场作用下驱动的,故称磁声发射。
用声发射接收仪的探头可灵敏地接收到这种波动信号。
铁磁材料在外磁场作用下,由于晶格的弹性变形,其长度,体积都出现改变,即产生磁致伸缩效应。
当材料磁化后,畴壁出现突然运动,随着磁场的增强,畴壁运动速度加快,当局部总能量达到最小值时,畴壁停止运动。
在运动时相邻两畴内磁致伸缩不一致而出现位移便引起Ξ1997328M A E 脉冲信号。
这种信号的大小和方向可用一个放大的磁畴区域体积∃V 3内的非弹性应变张量∃Ε3表示,当输出峰值电压信号为V p 时,有如下关系式:V p =C ∃Ε3 ∃V 3 Σ式中C 为材料常数,Σ为∃Ε3增长变化的时间,∃Ε3依赖于磁致伸缩的系数。
研究表明[2],M A E 信号强度与产生非弹性应变的体积成比例。
当材料局部外磁场强度保持不变时,M A E 信号强度随所受应力的变化而变化,不管产生应力的原因是外加载荷引起还是本身残余应力。
利用M A E 的这一特性,我们对无应力的退火钢轨进行了加载过程的M A E 信号强度标定,又据此对实际钢轨残余应力作了无损测量。
M A E 信号强度除与应力有关外,材料的塑性变形,微观结构及热处理工艺等都是M A E 强度的影响因素。
材料的疲劳过程是一个相当复杂的塑性累积损伤过程。
金属材料在循环应力下的塑性累积损伤导致材料性能的不断劣化,这种劣化表现在塑性变形下材料内产生滑移-微裂-裂纹扩展-断裂的全过程。
已有资料表明,在疲劳损伤过程的各阶段,由于塑性变形所产生的塑性累积损伤和材料硬化特性改变的程度不同,其材料性能随之由不同的变化[4,5,6],使铁磁材料内畴壁克服内应力、位错、空穴等障碍而运动的能力也有不同变化。
鉴于此,我们用轨钢试样,在其经历不同循环加载次数后,使之产生不同程度的疲劳损伤,然后在相同的磁场强度下测取其M A E 信号强度,发现M A E 强度随疲劳损伤程度的不同产生有规律地变化,这为估计构件的疲劳损伤程度进而预测剩余寿命提供了一个直观、简便的检测手段。
2 M A E 法测量钢轨残余应力 钢轨在轧制、校直和热处理及线路铺设焊接时往往产生很高的残余应力,残余应力的存在使钢轨的承载能力下降,常带来难以预料的行车事故。
另外无缝线路钢轨在环境温度高于或低于铺设温度时,轨内的温度应力大到一定程度也会造成线路的胀轨跑道和断轨事故。
长期以来用无损方法测定轨内残余应力、温度应力一直未得到很好的解决。
我们利用自制的U 型磁化器和一台单通道声发射仪,完成了国产钢轨M A E 特性和全尺寸钢轨加载标定试验,并对60kg m U 74新轨的残余应力作了检测,得到较好的结果。
2.1 标定试验1.设备为获取足够灵敏的M A E 信号,对U 型磁化器用50H z 的交流电为试样提供了足够的磁场强度。
磁化器的磁化特性曲线,即激磁电压V e 与磁场强度H 关系曲线如图1所示。
试样取自60kg m 的U 74退火钢轨,保持全截面尺寸,制成拉、压试样。
U 74轨钢化学成分和力学性能如表1所示。
表1 U 74轨钢化学成分(%)和力学性能CSi M n P S Ρb (M Pa )Ρs (M Pa )Ω(◊)Ρ-1(M Pa )0.726.260.840.0180.018923.549023.5300 标定试验装置示意图见图2,其中主要设备有204B 单通道声发射仪,其系统最大增益108dB ,探头中心频率175kH z ;交流电压调压器0～250V 连续可调;CT -3型毫特斯拉计;整流滤波器及X -Y 记录仪等。
99 第1期 侯炳麟等:磁声发射在钢轨性能无损检测中的应用研究 试验中发现与能量有关的有效值电压V RM S 作表征参数灵敏度较高,数据稳定,背景噪声干扰小。
图1 U型磁化器磁化特性曲线图2 试验装置示意图2.试验过程与结果用100吨万能机加载,将U 型磁化器沿试样纵向固定在试样的测试部位,再将A E 仪的探头耦合在试样表面的磁化区域附近,然后进行拉压加载试验。
试验结果如下:(1)通过测取的数据绘出零载荷下(试样不受力)磁化器的V e -H 磁化特性曲线如图1所示。
(2)对试样拉压加载表明,不同受力和不同磁场强度下试样不同部位测点的M A E 强度有明显区别,故标定试验必须按钢轨不同部位分轨顶、轨腰和轨底分别进行,图3,4分别为拉压试验时轨顶部位的V e -V RM S 曲线。
由图可见在相同磁场下V RM S 随载荷增加而单调下降。
(3)为提高曲线分辨力,采用V RM S 曲线面积法对图3,4各曲线作数值积分求曲线下的面积F ,可得到钢轨不同部位测点的F -Ρ曲线,图5为轨顶部位的F -Ρ曲线。
2.2 钢轨残余应力的实测利用M A E 所得的标定曲线图3～5,对U 74新钢轨进行残余应力的实测,其结果如表2。
可以看出,轨头、轨底存在残余拉应力,而轨腰存在残余压应力,应力数值与文献中破损检测结果相近[7]。
至于残余应力的符号判别比较复杂,我们曾利用M A E 波形规律来区分应力符号,但这种方法还需进一步研究分析。
01 实 验 力 学 (1998年)第13卷 表2 U 74新轨残余应力实测结果测试部位F (V 2)P (t )Ρ(M Pa )轨 顶197.2923.830.00轨 腰163.10-55.2-69.5轨 底179.50100.5127.2图3 轨顶拉伸M A E 标定曲线 图4 轨顶压缩M A E 标定曲线3 钢轨钢疲劳寿命的测定 用无损检测手段预估构件寿命的研究,目前集中于材料机械性能的退化和冶金结构的变化以及对构件已有裂纹的监测等方面。
有裂纹的构件,则直接用断裂力学方法估算其剩余寿命[8,9]。
目前国内学者已尝试用测定金属材料显微硬度[5],铁磁材料磁致伸缩逆效应[6]估计材料疲劳损伤状态,进而预测残余寿命。
我们在应用M A E 原理于轨钢疲劳试验时发现,M A E 强度随载荷循环次数的增加有较强的规律性变化。
遵循这种规律,可以用M A E 强度的变化表征材料的疲劳损伤程度,并进而预测残余寿命。
3.1 试验及结果试验材料为U 74轨钢,试样取自轨顶及纵向,形状如图6。
试验在SCH EN CK PR S -250101 第1期 侯炳麟等:磁声发射在钢轨性能无损检测中的应用研究 图5 轨顶F -Ρ标定曲线试验机上进行。
加载频率5H z ,R =-1。
试验每经过一定循环次数N 后,停机取下试样作M A E 测量,测量参数仍用有效值电压V RM S ,直到试样疲劳断裂,记下相应循环次数N f 。
将试验循环应力幅值取为4级,其相应的疲劳寿命N f 及测取信号方式列于表3。
表3 疲劳试验方案序号循环应力幅(M Pa )N f (×104次)信号测取方式13452.15每103次测值一次23157.34每104次测值一次330511.59每104次测值一次430019.51每104次测值一次 按照M iner 线性累积损伤准则,取循环次数N 与N f 之比N N f 作为试样的相对疲劳度,可得到V RM S -N N f 关系曲线,图7为试样4的V RM S -N N f 曲线。
图6 疲劳试样3.2 结果分析由图7可看出,随着循环次数N 的增加,V RM S 相应增大,约在N N f =0.2(N =40000次)201 实 验 力 学 (1998年)第13卷 时,达到最大值。
此后V RM S 随N N f 增加逐渐减小,直至疲劳破坏。
还可看到,磁化器激磁电压V e 越高,磁场强度H 越大,上述规律越明显。
这说明在一定的磁场强度下,试样的M A E 强度与循环次数(或相对疲劳度)间有明显的对应关系,当N N f 达到一定值后,V RM S -N N f 间具有明显的单调递减规律。
图7 不同激磁电压下的V RM S -N N f 曲线已有文献表明,材料的机械性能在循环载荷下是变化的[5],随着循环次数的增加,材料产生的塑性累积损伤增加,材料的硬化量也在变化。
含碳量较高的U 74轨钢为循环硬化材料。
加载初期,材料疲劳损伤少,随着N N f 的增加,材料虽仍为循环硬化,但由于循环疲劳损伤加剧,晶体位错滑移增大,材料的局部不均匀性更加明显,使磁畴壁运动受的阻碍增大,M A E 强度便随之降低。
当V RM S 降到最低时,N N f 达到1,试样便出现疲劳破坏。
本文使用相对疲劳度的概念,目的是对在役构件剩余寿命和安全工作状态作出估测。
只要得到V RM S -N N f 关系曲线,在适当考虑了测量中主要影响因素后,便可以通过测取实际构件的M A E 强度指标,估测出构件目前所处的损伤状态和构件的剩余寿命,而不必考虑构件的载荷作用历史,也省去大量繁杂的材料疲劳试验。
4 结论 1.根据铁磁性材料磁畴壁运动对应力和疲劳损伤敏感的原理,对钢轨残余应力和剩余寿命进行了M A E 法无损测量,得到的F -Ρ应力标定曲线有明显的单调对应关系,V RM S -N N f 曲线在达到一定相对疲劳度后,也呈单调对应关系。