声发射检测培训教材

声发射检测培训教材:第1章 绪论 5

1.1 声发射的概念 5

1.2 声发射技术发展概述 5

1.3 声发射检测的基本原理 7

1.4 声发射技术的特点 7

1.5  声发射技术的应用领域 9

第2章  声发射检测的物理基础 10

2.1 材料和形变 10

2.2 声发射源 16

2.3 波的传播 19

2.4 衰减 24

2.5  凯塞(Kaiser)和费利西蒂(Felicity)效应 26

第3章 声发射波的探测 28

3.1 探测处理转换过程——压电效应等 28

3.2 传感器 29

3.3 传感器的耦合和安装 35

3.4 传感器的分类及用途 37

第4章 声发射检测仪器系统 40

4.1 信号电缆 40

4.2 信号调理 44

4.3 信号探测硬件设置 45

4.4 声发射检测系统 47

4.5 数据显示和记录附件 50

第5章 声发射信号处理方法 52

5.1 经典信号处理方法 52

5.2 定位技术 61

5.3 高级信号处理技术 76

第6章 声发射检测技术 93

6.1检测仪器选择的影响因素 93

6.2 检测仪器的设置和校准 93

6.3 加载程序 97

6.4 特殊检测的程序 97

6.5 数据显示 98

6.6 噪声源的识别 98

6.7 噪声的拟制和排除 99

6.8 数据解释 99

6.9 数据评价 100

6.10 报告 101

第7章 声发射检测技术的应用 102

7.1 压力容器 102

7.1.1 资料审查 102

7.1.2 现场勘察 102

7.1.3 检验方案的制定 102

7.1.4 传感器的安装 103

7.1.5 仪器的调试 103

7.1.6 加载试验过程中的声发射监测和信号采集 104

7.1.7 声发射数据的分析和源的分类 104

7.1.8 检验数据记录和报告 105

7.1.9 应用实例 106

7.2 压力管道 119

7.2.1 压力管道的衰减特性测量 119

7.2.2 压力管道的泄漏声发射信号及定位 120

7.3 起重机械 123

7.4 实验室研究 126

7.4.1 裂纹扩展和断裂力学 126

7.4.2 环境导致的开裂 130

7.4.3 位错运动 136

7.4.4 复合材料的声发射 139

7.4.5 相变和相稳定 141

7.4.6 残余应力 147

7.4.7 其它材料特性应用 150

7.5 其他结构应用 151

7.5.1 常压储罐 151

7.5.2 航空器 155

7. 5. 3 桥梁 159

7.5.4 岩体稳定性和地质滑坡监测 166

7.5.5 阀  门 169

7.5.6 泄漏探测和监测 172

7.5.7 焊接过程的声发射监测 174

7.5.8 转动设备 179

第8章 声发射检测标准 184

声发射检测习题集（含答案） 186

声发射检测习题集 196

声发射的概念

材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象称为声发射(AcousTIc Emission, 简称AE) ，有时也称为应力波发射。材料在应力作用下的变形与裂纹扩展，是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源，被称为声发射源。近年来，流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源，被称为其它或二次声发射源。

声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几Hz的次声频、20 Hz～20K Hz的声频到数MHz的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从1013m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。