声发射源定位技术的现状研究-论文.pdf

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1、第33卷第25期企业技术开发2014年9月Vo1．33No．25TECHN0LOGICALDEVEL0PMENTOFENTERPRISESeD．2014声发射源定位技术的现状研究王向红，向建军(长沙理工大学汽车与机械工程学院，湖南长沙410004)摘要：声发射源定位是声发射检测技术的主要目标之一，其准确程度反映了声源的检测位置和实际活动缺陷源位置的符合程度。文章系统阐述了目前声发射定位的各种方法及其优缺点，并展望了声发射源定位技术的发展趋势。关键词：声发射；源定位；时差中图分类号：TB52文献标识码：A文章编号：1006—8937(2014)25—0013—02

2、OverviewofmethodsofacousticemissionsourcelocationWANGXiang-hong，XIANGJian-jun(SchoolofAutomobileandMechanicalEngineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha，Hunan410004，China)Abstract：Sourcelocationisoneofthemaingoalsofacousticemissiontestingtechnique．Itsaccuracyreflect

3、sthecoincidentextentbetweenthetestinglocationandthereallocationofactivedefect．Variousmethodsofsourcelocationprovidedinthispaperareexpatiatedandtheiradvantagesanddisadvantagesaregiven．Finally，thesummationandthefuturedevelopmenttrendareputforward．Keywords：acousticemission；sourcelocatio

4、n；timeofdelay声发射技术起源于20世纪50年代初Kaiser在德国所做的研究工作，它作为一种新的动态无损检测方法，广泛应用于材料的性能研究、刀具和压力容器等的过程监测以及汽轮机磨损监测等。声发射检测的主要目标之一，就是确定声发射源的位置，其准确程度反映了声源的检测位置和实际活动缺陷源位置的符合程度。因而定位精度的高低直接显示了检测方法的有效性，较高的定位精度能提高无损检测的效率。SlS2(x：2)声发射源定位按研究手段，可分为基于参数的源定图1任意三角形AE源平面足位位方法和基于波形分析的源定位方法。基于参数的声发射源定位方法，主要是依据声发射参数，

5、如波到达传感位置分别为S1(X。，Y。)、S2(x：，Y)和S3(x，Ys)，P(x，Y)为声器阵列的时差、波速、信号能量等识别声发射源位置，它发射源，距s1点为d，声源到S2、S3的距离与到S1的距离差主要有时差定位、能量定位技术6]、区域定位和智能定分别为Ad和△d可表示为：位4种方法。下面对这几种方法分别进行阐述。fAd21=PS2一PSI=At1xV，、{【Ad3l=PS3一PS1=At2xVl1基于参数的声发射源定位方法其中，V为声发射信号在介质中的传播速度，m／s；At1．1时差定位法和△t分别为信号达到传感器s2、sl和到达s3、s1的时间根据声源

6、信号到达同一阵列传感器的时差和波在差，S。由位置关系可建立如下方程组：结构中的传播速度(通常假定为常数)，经几何关系的计fx—x1)+(y—Y1)=d算确定声源的位置。时差定位法，是一种精确而复杂的{(x—x2)+(y—Y2)=(d+△d21)(2)定位方法，目前有一维(线)定位、二维(面)定位及三维L(x—x3)+(y—Y3)=(d+△d31)定位。以三角形平面定位为例介绍此方法。对上式可利用解析法或数值法求解。其他一维、二如图1所示，假设放置3个传感器组成任意三角形，其维、三维定位方法可参考文献01。1．2能量定位法收稿日期：2014—07—02能量定位法，

7、是根据声发射源在传播过程中遵从指作者简介：王向红(1977一)，女，湖南洞口人，博士，讲师，研究方向数衰减规律，利用信号能量对声源进行定位的方法，即无损检测、信号处理。基金项目：国家自然科学基金项目(No．51105045)式(1)中由传感器时差和波速决定的声发射源到各传感14企业技术开发2014年9月器的距离差由能量和衰减系数来计算。如上升时间、幅值、能量、频率等，还可以加入外界干扰波的能量在介质中随传播距离的衰减规律为：参数，提高网络的抗干扰能力。它能够将输入信号的状一kd，、态特征参量非线性地映射到识别空间中，完成复杂的源Ei=E0e(3)位置识别。神经网

8、络大大放宽了传统识别方法