木材表面声发射信号源的三角形定位方法.pdf

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1、第43卷第4期东北林业大学学报Vo1．43No．42015年4月J0URNALOFNORTHEASTFORESTRYUNIVERSITYApr．2015木材表面声发射信号源的三角形定位方法)申珂楠丁馨曾赵海龙李明(西南林业大学，昆明，653224)摘要为了确定木材表面声发射源的发生位置，首先采用高速采集设备设计了基于LabVIEW的多通道声发射信号采集平台。并采用小波分析方法从原始声发射信号中析取有用信号；然后根据信号传播的时延差确定声发射信号在木材表面的平均传播速率：最后依据基于时差的三角形几何定位原理，提出木材表面声发射信号源定位

2、方法。并通过铅芯模拟声发射源的测试试验加以验证。结果表明该方法能够以较高的精度确定木材表面声发射信号源位置关键词木材表面；声发射；三角形定位法分类号TN911．7AcousticEmissionSignalSourceLocalizationinWoodSurfacewithTrianglePositioningMethod／／ShenKenan，DingXinzeng，ZhaoHailong，LiMing(SouthwestForestryUniversity，Kunming653224，P．R．China)／／JournalofN

3、oAh—eastForestryUniversity，2015，43(4)：77—81，l12．Inordertodeterminethepositionofwoodsurfaceacousticemissionsource，wefirstdesignedthemulti—channelacous—ticemissionsignalacquisitionsystembasedonLabVIEWbyusinghighspeedacquisitionequipment，andusedwaveletanalysistoextracttheu

4、sefulsignalmethodfortransmittingsignalsfromtheoriginalsound．Then，accordingtothesignalpropaga—tiontimedifferencewedeterminedtheacousticemissionsignalintheaveragepropagationrateofwoodsurface．Finally，Onthebasisofgeometricpositioningtime，weputforwardthewoodsurfaceofacoustic

5、sourcelocalizationmethod，andveri—fieditbytheleadcoretestofacousticemissionsourcesimulation．KeywordsWoodsurface；Acousticemission；Trianglepositioningmethod随着环境保护意识的日益增强，木材作为一种损伤动态监测中[4-5]。可再生资源，具有较强的应用潜力和广阔的应用前受木材自身结构的复杂性限制，目前主要通过景。但是与其他固体材料相比，木材是一种具有弹借鉴其他领域的应用，采用某些声发射信号特

6、征参塑性的各向异性生命体，在运输和加工过程中特性数定性反映应力变化l6娟]，但是这些参数阈值的设变化非常复杂，甚至会因周围温湿度变化引起细胞定缺乏必要的理论或实践依据。为此，一些研究通内水分迁移。导致内部应力集中直至发生内部开裂。过小波等方法提取木材声发射信号波形，并以此作这种因应力变化产生的木材塑性变形不仅会直接降为木材声发射信号分析的依据[9]，在一定程度上提低木材效用，甚至会导致相应机构失效，为此动态获高了动态监测的质量。但是目前对木材声发射现象取木材应力应变状态，是维持木材性能、预防失效的的研究仍处于探索阶段，特别是声发射源定

7、位方面关键所在，然而，目前常规的检测方法无法满足动态的研究十分少见。其中一个主要原因是在声发射源监测需求。定位时通常需要知道声发射信号的传播速度，对于声发射(AcousticEmission，AE)是材料或结构金属等固体材料，可以视为各向同性材料，信号传播受内力或外力作用产生变形或断裂，以弹性波的形速度确定较为容易；但是木材不仅各向异性，而且不式释放应变能的现象¨j。AE技术不仅可以动态监同材质在不同环境下的信号传播速度存在显著差测材料内部及表面的应力变化，还可以通过声发射异．所以较难确定。源定位技术确定相应的发生位置。作为一种动态无

8、为此，本研究将在基于LabVIEW的声发射信号损检测方式，AE技术被广泛应用于金属、岩石及复采集平台上，通过小波处理的方式析取声发射信号合材料的缺陷与损伤监测[2-3]。目前，受其他领域时域波形，进而采用计算波形第一峰时