(完整word版)声发射基本介绍

第1章和第2章1．什么是声发射材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式快速释放出应变能的现象。

2．什么是声发射检测技术用仪器检测，分析声发射信号并利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测技术。

3．金属材料中的声发射源有哪些金属塑性变形、断裂、相变、磁效应等。

4．声发射检测方法的特点（1）动态无损检测方法（2）几乎不受材料的限制（3）可以长期，连续监测（4）易受噪声干扰（5）对缺陷进行定性分析5．为什么要用其它无损检测方法对声发射源进行评价？常用的无损检测方法有哪些？答：声发射技术只能定性评价活动性声源，不能判断缺陷的尺寸和类型（裂纹、未熔合、未焊透、夹渣）。

因此，应采用其它无损检测方法对声发射源进行评价，常用的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透、涡流等。

6．什么是弹性变形和塑性变形？材料或构件在外力作用下要改变原来的形状，当外力消除后能完全消失的变形叫做弹性变形，消失不了而残留下来的变形叫做残余变形或塑性变形。

7．凯塞效应，Kaiser effect在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平之前不出现可探测的声发射的现象。

8．费利西蒂效应（Felicity effect）在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平的情况下，出现可探测到的声发射的现象。

9．费利西蒂比费利西蒂效应出现时的应力与先前所加最大应力之比。

10．突发型声发射定性描述分立声发射事件产生的分立的声发射信号。

11．连续型声发射定性描述快速声发射事件产生的持续的声发射信号。

12．试举出压力容器管道与构件的破裂模式延性破裂，脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、压力冲击破裂、蠕变破裂等。

13．造成声波衰减的主要因素有哪些？扩散衰减散射衰减吸收衰减14．声波在固体介质中的传播速度与哪些因素有关？钢中纵波、横波和表面波的波速有何近似关系？介质的弹性模量、密度、泊松比、波型1.8：1：0.9纵波波速：横波波速：表面波波速15.声发射信号源一定是缺陷源。

声发射实验一.原理声发射是指材料在受到外载荷作用时，其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波从而发出声响的现象。

德国物理学家Kaiser发现经过一次应力作用的磁滞材料如金属，当再次加载到先前经受过的应力水平后，其声发射活动将突然增加，这种岩石的声发射活动能够“记忆”岩石所受过的最大应力的效应成为Kaiser效应。

从很少产生声发射到大量产生声发射的转折点成为Kaiser点，该点对应的应力即为材料先前受到的最大应力。

实验理论正是利用Kaiser点的测取来得到地应力的大小。

通常认为声发射是岩石的微破裂造成的，在岩石承载大于历史最大应力条件时，岩石出现新的微破裂，产生较强的声发射信号，出现Kaiser点。

但实际情况往往会出现在最近一次应力历史中所曾受到过的最大应力处的Kaiser效应较为明显，并非遵循上面的理论解释，并且对于某些试样，声发射信号过于剧烈且频繁，Kaiser点难于确定，于是采用重复加载的方法，利用抹录不尽点来寻找Kaiser点。

二.常规声发射实验常规声发射实验指的是单轴加载条件下的声发射实验。

1.实验装置主要由声发射仪、载荷传感器、伺服增压器、控制器、液压源以及加压缸组成。

图1. 常规声发射实验装置2.实验的基本过程MTS电液伺服系统以某一加载速率均匀的给岩样施加轴向载荷，声发射探头牢固的贴在岩心侧面上，用它来接受受载过程中的声发射信号，岩样所受的载荷及声信号同时输入Locan AT—14ch声发射仪进行处理、记录，给出岩样的声发射信号随载荷变化的关系曲线。

由上述的Kaiser效应原理，在声发射信号曲线图上找出声发射信号明显增加处，记录下此处载荷大小，即为岩石在地下该方向所受的地应力。

据此，可以求得试验岩石在深部地层所受的地应力（指主应力）。

3.实验的数据解释由于岩石在地下受三向力作用，所以要在不同方向取心进行试验，通常在室内对取自现场的岩心要在垂直方向取一块，在垂直岩心轴线平面内相隔45度取三块（如图2所示），由上述四个方向岩心进行试验测得四个方向的正应力，利用以下公式确定深部岩石地应力。

声发射技术简介及有关标准国家质检总局锅检中心第一章概论1.1 声发射技术概念声发射技术（AET—Acoustic Emission Technique），是一种新兴的动态无损检测技术，其涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释与评定等基本概念，基本原理如图1-1所示。

图1-1 声发射技术基本原理声发射（AE—Acoustic Emission,），是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象,这种现象叫声发射。

在应力作用下，材料变形与裂纹扩展，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，通常称为传统意义上或典型的声发射源。

另外，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，称为其它或二次声发射源。

声发射波的频率范围很宽，从次声频、声频直到超声频，可包括数Hz到数MHz；其幅度从微观的位错运动到大规模宏观断裂在很大的范围内变化；按传感器的输出可包括数μV到数百mV。

不过，大多数为只是使用高灵敏的传感器（Sensor）或称探头，才能探测到的微弱振动。

目前，用最灵敏的传感器，可探测到约为10-11mm表面振动。

声发射源发出的弹性波，经介质传播到达被检物体的表面，引起表面的机械振动。

经耦合在被测物体表面的声发射传感器将表面的瞬态位移转换成电信号，声发射信号再经放大、处理后，形成其特性参数，并被记录与显示。

最后，经数据的解释，评定出声发射源的特性。

声发射检测的主要目标是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。

一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以准确确定缺陷的性质与大小。

1.2 声发射技术的特点与其它无损检测方法相比，声发射技术具有两个根本的差别：①检测动态缺陷，而不是检测静态缺陷，如缺陷扩展；②缺陷本身发出缺陷信息，而不是用外部输入对缺陷进行扫查。

这种差别使得该技术具有以下优点和局限性。

第1章和第2章1．什么是声发射材料或结构受外力或内力作用产生变形或断裂，以弹性波形式快速释放出应变能的现象。

2．什么是声发射检测技术用仪器检测，分析声发射信号并利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测技术。

3．金属材料中的声发射源有哪些金属塑性变形、断裂、相变、磁效应等。

4．声发射检测方法的特点（1）动态无损检测方法（2）几乎不受材料的限制（3）可以长期，连续监测（4）易受噪声干扰（5）对缺陷进行定性分析5．为什么要用其它无损检测方法对声发射源进行评价？常用的无损检测方法有哪些？答：声发射技术只能定性评价活动性声源，不能判断缺陷的尺寸和类型（裂纹、未熔合、未焊透、夹渣）。

因此，应采用其它无损检测方法对声发射源进行评价，常用的无损检测方法有射线、超声、磁粉、渗透、涡流等。

6．什么是弹性变形和塑性变形？材料或构件在外力作用下要改变原来的形状，当外力消除后能完全消失的变形叫做弹性变形，消失不了而残留下来的变形叫做残余变形或塑性变形。

7．凯塞效应，Kaiser effect在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平之前不出现可探测的声发射的现象。

8．费利西蒂效应（Felicity effect）在固定的灵敏度下，材料或构件所加载荷低于先前所受应力水平的情况下，出现可探测到的声发射的现象。

9．费利西蒂比费利西蒂效应出现时的应力与先前所加最大应力之比。

10．突发型声发射定性描述分立声发射事件产生的分立的声发射信号。

11．连续型声发射定性描述快速声发射事件产生的持续的声发射信号。

12．试举出压力容器管道与构件的破裂模式延性破裂，脆性破裂、疲劳破裂、应力腐蚀破裂、压力冲击破裂、蠕变破裂等。

13．造成声波衰减的主要因素有哪些？扩散衰减散射衰减吸收衰减14．声波在固体介质中的传播速度与哪些因素有关？钢中纵波、横波和表面波的波速有何近似关系？介质的弹性模量、密度、泊松比、波型1.8：1：0.9纵波波速：横波波速：表面波波速15.声发射信号源一定是缺陷源。

声发射检测原理声发射检测是一种无损检测方法，广泛应用于钢结构、物化设备等领域，用于评估材料或结构的完整性和稳定性。

在这篇文章中，我们将介绍声发射检测的原理以及如何应用该方法检测材料或结构的缺陷。

声发射检测原理声发射是指在材料或结构受到外部负荷的作用下，产生局部应力达到材料的应力临界值时，在材料内部或表面产生的声波信号。

这些声波可以通过传感器捕捉到，用于检测材料或结构的完整性和稳定性。

声发射检测最重要的原理是利用声波传播的特性来识别材料或结构中存在的缺陷。

当材料或结构受到外部作用时，缺陷处的应力集中会引起局部弹性形变。

如果这种形变足够大，它将达到材料的临界值并导致裂纹的扩展。

此时，声波会从缺陷处传播到材料的表面并通过传感器捕获到。

这些传感器可以将声波转换为电信号并将其传输到信号处理系统进行分析和识别。

声发射检测应用声发射检测在材料和结构领域的应用非常广泛。

它可以评估材料和结构中缺陷的数量、位置、大小和形态。

以下是一些常见的应用场景：管道监测声发射检测可以用于检测管道系统中的裂纹和漏洞。

在管道上设置传感器，当管道受到外部负荷时，如果存在裂纹或漏洞，声波将通过传感器传播到信号处理器中，由此可以确定管道中的缺陷位置、大小和形态。

钢结构监测声发射检测可以用于验证大型钢结构的完整性和稳定性。

在钢结构上设置传感器，当该结构受到外部负荷时，声波将通过传感器传播到信号处理器中，并可以识别出结构中的缺陷或损伤。

桥梁监测声发射检测可以用于检测桥梁的裂纹和损伤。

在桥梁上设置传感器，当桥梁受到外部负荷时，如果存在裂纹或损伤，声波将通过传感器传播到信号处理器中，从而可以检测出桥梁中的缺陷位置、大小和形态。

航空航天元器件监测声发射检测可以用于检测航空航天元器件中的裂纹和损伤。

在元器件上设置传感器，当元器件受到外部负荷时，声波将通过传感器传播到信号处理器中，并可以识别出元器件中的缺陷或损伤。

小结声发射检测是一种无损检测方法，通过利用声波传播的特性来识别材料或结构中存在的裂纹和损伤等缺陷。

声发射技术
声发射技术原理及其特征
声发射检测系统
声发射技术分析方法
声发射技术在工程中的应用
第1部分
原理特征
声发射技术特点：
¾动态检测方法，探测到的能量来自被测物体本身
¾能探测和评价整个结构中活性缺陷的状态
¾可提供活性缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息¾对被检件的接近要求不高，对构件的几何形状不敏感
¾对于在用设备的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产
¾声发射具有不可逆效应，即材料只有在当它所受的应力水平超过前期所曾经受过的最高应力水平时，才会再有声发射产生。

第2部分
标定试验要求
试块面积要远大于传感器的面积
试块光洁度较高
传感器对声发射的特征参数采集时间较长
信
微元体受力图
第3部分
分析方法
突发性波形参数有：
H its v s T im e(s e c) &A m p litu d e<A ll C h a n n e ls>
主副鉴别副
主主信号门
输出副噪声
噪声T2噪声
噪声信号门
输出
T1T2噪声噪声信号门
输出
T
S1S2
x
d
(2)
(3)
N1
第4部分
在工程中的应用
混凝土材料受压全过程的声发射图
S6S5 S3S2
定位结果。

声发射技术培训教材北京科海恒生科技第一章概论1.1 声发射技术概念声发射技术〔AET—Acoustic Emission Technique〕，是一种新兴的动态无损检测技术，其涉及声发射源、波的传播、声电转换、信号处理、数据显示与记录、解释与评定等根本概念，根本原理如图1-1所示。

图1-1 声发射技术根本原理声发射〔AE—Acoustic Emission,〕，是指材料局部因能量的快速释放而发出瞬态弹性波的现象,这种现象叫声发射。

在应力作用下，材料变形与裂纹扩展，是构造失效的重要机制。

这种直接与变形和断裂机制有关的源，通常称为传统意义上或典型的声发射源。

另外，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，称为其它或二次声发射源。

声发射波的频率范围很宽，从次声频、声频直到超声频，可包括数Hz到数MHz；其幅度从微观的位错运动到大规模宏观断裂在很大的范围内变化；按传感器的输出可包括数μV到数百mV。

不过，大多数为只是使用高灵敏的传感器〔Sensor〕或称探头，才能探测到的微弱振动。

目前，用最灵敏的传感器，可探测到约为10-11mm外表振动。

声发射源发出的弹性波，经介质传播到达被检物体的外表，引起外表的机械振动。

经耦合在被测物体外表的声发射传感器将外表的瞬态位移转换成电信号，声发射信号再经放大、处理后，形成其特性参数，并被记录与显示。

最后，经数据的解释，评定出声发射源的特性。

声发射检测的主要目标是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。

一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进展局部复检，以准确确定缺陷的性质与大小。

1.2 声发射技术的特点与其它无损检测方法相比，声发射技术具有两个根本的差异：①检测动态缺陷，而不是检测静态缺陷，如缺陷扩展；②缺陷本身发出缺陷信息，而不是用外部输入对缺陷进展扫查。

这种差异使得该技术具有以下优点和局限性。

声发射原理声发射原理是指声音是如何产生和传播的原理。

声音是一种机械波，是由物体的振动产生的。

在我们日常生活中，声音无处不在，了解声发射原理对我们理解声音的产生和传播有着重要的意义。

首先，声音的产生是由物体的振动引起的。

当一个物体振动时，周围的空气分子也会跟随振动，形成一种机械波，这种机械波就是声音。

例如，当我们敲击一根木棍时，木棍就会振动，振动的木棍会使周围的空气分子产生振动，从而形成声音。

其次，声音的传播是通过介质传播的。

声音需要介质的支持才能传播，一般来说，空气是最常见的声音传播介质。

当声音产生后，通过振动的空气分子向四周传播，当这些振动的空气分子到达我们的耳朵时，耳朵就会感知到声音。

除了空气，声音还可以在其他介质中传播，比如水和固体。

在水中，声音的传播速度要比在空气中快4.3倍，这也是为什么在水中听到的声音会比在空气中更加清晰。

在固体中，由于分子之间的紧密排列，声音的传播速度更快，传播距离也更远。

最后，声音的传播是以波的形式进行的。

声音是一种机械波，它具有波长、频率和振幅等特性。

波长决定了声音的音调，波长越短，音调越高，波长越长，音调越低。

频率则决定了声音的音量，频率越高，声音越响亮，频率越低，声音越微弱。

振幅则决定了声音的强度，振幅越大，声音越强烈，振幅越小，声音越微弱。

总的来说，声发射原理是关于声音产生和传播的基本原理，了解这些原理有助于我们更好地理解声音在空气、水和固体中的传播规律，也有助于我们更好地利用声音进行通讯和传播。

希望通过本文的介绍，读者们能够对声发射原理有一个更加深入的了解。