为对管道大泄露高频信号进行降噪,提取信号的故障频率,实现对管道泄漏的源定位。引入了VMD方法对收集到的信号进行不同频率之间的分离,突出信号的局部细节。为消除VMD分解中k值与惩罚因子这两个人为因素对分解效果的影响,采用模态分量与原信号的相关系数法,得出最优分解层数k值。使用优化的k值来对信号进行VMD分解之后,用最大峭度值来选择最优的惩罚因子。将通过最优参数得到的VMD分解模态分量再次与原信号进行相关系数比较,选出包含故障信息最多的模态分量进行Hilbert包络分析,得到信号的故障信息,对故障进行诊断及定位。研究发现,该方法能有效分离故障信号成分,从而实现对故障频率的提取。

在实际的使用过程中,声发射信号中存在散布于有效信号频带内的高能峰,难以通过连续通带滤波器去除噪声,进而得到有效的信号成分。为解决该问题,将散布的高能峰概括为一种离散的频率分布,并将其视为特征频率,设计了一种去除离散频率分布噪声的算法——基于特征频率筛选的去噪算法(Denoising Algorithm based on Characteristic Frequency Selection,DCFS)采用基于去噪特征频率窗口滑动的频谱筛选方法实现频谱有效成分的提取,进一步对有效成分采用基于iFFT的去噪信号重构方法得到去噪信号。为验证算法的性能,采用互相关函数作为算法性能评价指标,对不同的刀具和材料的声发射信号进行实验,并与通用的带阻滤波算法和LMS(Least Mean Square)-自适应滤波算法进行去噪效果比较,结果显示DCFS的去噪效果更优。

对基准混凝土(JZ)、聚丙烯细纤维混凝土(PPF)、粗纤维混凝土(PPM)以及混掺纤维混凝土(PPC)进行了抗压试验,并结合其内部损伤发展情况,研究了多尺度聚丙烯纤维混凝土的力学性能、破坏后的外貌形态以及损伤演化过程的差异。根据混凝土受力状态、声发射参数与损伤程度之间的关系,得出了纤维混凝土应力-时间-振铃计数率曲线与损伤变量D-时间曲线,探究了纤维在混凝土受压状态下的工作原理。结果表明,聚丙烯纤维的掺入可以改善混凝土破坏后的完整度,提高混凝土的抗压强度、残余强度及延性等力学性能,有效抑制了混凝土裂缝的产生与发展。

验证了一种基于光纤Fizeau干涉仪的声发射传感器,可用于固体表面传播的超声波的检测.这种传感器的特点是能够精确地检测由固体表面传播的超声波产生的微弱振动.当超声波信号通过光纤传感器到达探测器时,干涉仪的输出光强度受到了超声信号的调制.通过检测干涉仪的输出光强度并利用Fourier变换,测得了超声信号的振幅和频率.对传感系统的相位调制特性进行了仿真,并对实验结果进行了分析.

本文在介绍声发射技术用于动态监控的基本原理和特点的基础上,列举了国内外应用的一些实例,具体地说明了声发射技术用于动态监控领域的发展前景,并提出了一些尚待解决的问题。

针对多层包扎容器结构特点，对声发射技术在多层包扎容器检测中应注意的问题进行了探讨。提出对于多层包扎容器，其多层卷板筒节中活性缺陷的探测不应采用时差三角形定位方法，而应在环焊缝上线形布置传感器，以保证传感器收到的信号真实地反映源的强度和活度；而在整体锻造的封头上推荐采用时差三角形定位方法，并对其原因进行了详细分析，同时对信号的处理问题也给出了建议。

通过试验研究声发射信号在金属板中传播的特性，对试验中的模拟声发射源进行定位分析．通过对一钢板进行模拟声发射试验，获取了40组声发射试验数据，对采集信号的波形进行互相关分析，对声发射信号源进行定位计算．通过对各组试验数据进行分析，比较实际测得的声发射源位置和通过计算所得到的声发射源的位置，结果表明采用相关分析法对声发射源进行定位是可行的．

瓦斯抽采钻孔密封段是由煤-水泥-抽采管组成的异质结构体,为了研究钻孔密封段煤-水泥异质结构的变形破坏特征,采用Vallen AMSY-6声发射信号采集系统和TAW-2000高温岩石三轴伺服试验机相结合的方法,对煤单体、水泥单体及煤-水泥组合试件进行了单轴载荷作用下的变形破坏全过程声发射试验。试验结果表明煤-水泥组合试件的峰值应力介于煤单体试件和水泥单体试件之间,煤单体试件的强度是水泥单体试件强度的2.1倍;煤-水泥组合试件及煤单体试件的体应变突降点后伴随着声发射振铃计数的激增,而水泥单体试件的声发射指标增长较为平缓,且不同试件都在应力峰值处声发射指标达到最大值,煤-水泥组合试件的振铃计数峰值约为水泥单体试件振铃计数峰值的112倍;煤-水泥组合试件及煤单体试件的应力应变曲线表现出峰后的脆性变形特征,而水泥单体试件的应...

分析了机械密封端面摩擦机理,根据端面的摩擦机理,选用声发射信号(Acoustic Emission,AE),作为表征密封端面摩擦状态的监测信号,建立了基于AE信号的密封端面摩擦状态的监测模型。根据机械密封的工程应用需求,将密封端面工作状态分为三种类型:边界摩擦状态、混合摩擦状态和流体润滑状态,利用采集的声发射信号和建立的监测模型,能够有效地识别密封端面的工作状态,识别率大于70%。

针对提高声发射源定位精度的需要,提出了利用小波变换从宽带非平稳声发射信号中提取稳定的窄带响应信息的方法,可降低环境噪声和波速色散效应的影响;进一步根据Hilbert变换提取窄带信号的包络,可根据第一个包络峰值正确判定应力波到达时刻。介绍了该方法的实现原理,组建了应力波源定位实验系统。采用十字定位法确定发射源位置。结果表明,采用新的窄带特征提取技术后,定位误差从原来的15 mm减少到4.9 mm。