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1、试验研究DOI:１０．１１９７３/wsjc２０１６１００１２碳纤维复合材料板的声发射源定位刘增华,董拓灿,彭秋玲,何存富,吴斌(北京工业大学机械工程与应用电子技术学院,北京１００１２４)摘要:与常规的无损检测技术相比,声发射技术对动态缺陷更为敏感,但在实际应用中,声发射技术却存在板结构中声发射源的定位精度不高、复合材料的各向异性等特性会对声发射信号造成干扰和影响等问题.以声发射技术在实际应用中存在的一些问题为出发点,以各向异性复合材料板为试验对象,探究复合材料结构中的声发射源定位原理,分析了复合材料板中声发射信号的传播特性,绘制了复合材料板中声
2、发射信号传播速度的全向性曲线,最后通过布置传感器阵列实现了复合材料板中的声发射源定位.关键词:无损检测;声发射;源定位;复合材料板;全向性中图分类号:TP３１９;TB５５３;TG１１５．２８文献标志码:A文章编号:１０００Ｇ６６５６(２０１６)１０Ｇ００４８Ｇ０５AcousticEmissionSourceLocalizationofCarbonFiberCompositePlateLIUZengＧhua,DONGTuoＧcan,PENGQiuＧling,HECunＧfu,WUBin(CollegeofMechanicalEngineering
3、andAppliedElectronicsTechnology,BeijingUniversityofTechnology,Beijing１００１２４,China)Abstract:Comparedwiththeconventionalnondestructivetestingtechniques,AEtechniqueismoresensitivetodynamicdefects．However,therearestillalotofchallengeswhenusingAEtechniqueinpracticalapplications,f
4、orexample,thepoorlocalizationaccuracyofAEsourcesandtheinterruptionandinfluencecausedbyanisotropicproblemofcompositeplate．Basedontheabovechallenges,withtheresearchtargetsofcompositeplate,thispaperfocusesoninvestigationsofAEsourcelocalizationalgorithmandthepropagationcharacter
5、isticsofAEsignalincompositeplate．Meanwhile,thetravelingvelocityomniＧdirectionalcurvesofAEsignalincompositeplatearealsodrawn．Eventually,AEsourcelocalizationisrealizedbyarrangingAEsensorarrayincompositeplate．Keywords:Nondestructivetesting;Acousticemission;Sourcelocalization;Co
6、mpositeplate;OmniＧdirection声发射是材料或零部件受外力作用产生变形、测到的声发射信号来确定声发射源的位置,也称为断裂或内部应力超过屈服极限而进入不可逆的塑性声发射源的定位.在利用声发射技术对结构进行健变形阶段,以瞬态弹性波形式释放应变能的现康监测和损伤评估时,声发射源定位是具有工程实[１－２]象.为了在结构表面某一范围测量出缺陷的位用价值的结构健康监测方式之一.置,可以将多个声发射传感器按一定的几何关系布在实际应用中,常用的声发射源定位方法主要[３]置,组成传感器阵列,然后根据各个声发射传感器检可分为时差定位和区域定位
7、.时差定位法主要通过时差、波速以及传感器间距等参数进行复杂的数学运算,从而确定声发射源的位置.时差定位法是收稿日期:２０１６Ｇ０７Ｇ１４基金项目:国家自然科学基金资助项目(５１４７５０１２,１１２７２０２１);一种较为准确但又复杂的定位方式,广泛应用于大北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划资助项目型板状构件或大型容器的检测中.然而,时差定位(CIT&TCD２０１３０４０４８)易丢失大量的低幅度信号,定位精度易受波速、衰减作者简介:刘增华(１９７３－),男,教授,博士生导师,主要研究领和波形等多参量的影响.特别是在复合材料结构域为超声和电磁无
8、损检测技术、结构健康监测及传感器测试技术等.中,由于材料的各向异性,声发射信号在不同方向上通信作者:刘增华,EＧmail:liuzenghua＠bju
