聲發射概述

一(yī)、聲發射

聲發射(Acoustic Emission，簡稱AE)是指材料或結構在受到外(wài)力或內(nèi)力作(zuò)用産生形變或斷裂，以應力波形式釋放出應變能(néng)的現象。

二、聲發射源

材料中直接與變形和(hé)斷裂機制有關的彈性波發射源。聲發射源的實質是指聲發射的物(wù)理源點或發生聲發射的機制源。

三、聲發射檢測技術(shù)

用儀器探測、記錄、分析聲發射信号和(hé)利用聲發射信号推斷聲發射源的技術(shù)稱為(wèi)聲發射技術(shù)。

聲發射檢測技術(shù)原理圖

四、聲發射檢測的目的

1、确定聲發射源的部位；

2、分析聲發射源的性質；

3、确定聲發射發生的時(shí)間(jiān)或載荷；

4、評定聲發射源的嚴重性。

五、聲發射技術(shù)特點

1、優點：

1.1、聲發射是一(yī)種動态檢驗方法，聲發射探測到的能(néng)量來自(zì)被測試物(wù)體本身，而不是象超聲或射線探傷方法一(yī)樣由無損檢測儀器提供；

1.2、在一(yī)次試驗過程中，聲發射檢驗能(néng)夠整體探測和(hé)評價整個結構中活性缺陷的狀态； 

1.3、由于對構件的幾何形狀不敏感，而适于檢測其它方法受到限制的形狀複雜(zá)的構件。 

1.4、可(kě)提供活性缺陷随載荷、時(shí)間(jiān)、溫度等外(wài)變量而變化的實時(shí)或連續信息，因而适用于工(gōng)業過程在線監控及早期或臨近破壞預報； 

1.5、由于對被檢件的接近要(yào)求不高，而适于其它方法難于或不能(néng)接近環境下(xià)的檢測，如(rú)高低(dī)溫、核輻射、易燃、易爆及極毒等環境；

2、局限性：

2.1、聲發射特性對材料敏感，又易受到機電噪聲的幹擾，對數(shù)據的正确解釋要(yào)有更為(wèi)豐富的數(shù)據庫和(hé)現場檢測經驗； 

2.2、聲發射檢測一(yī)般需要(yào)适當的加載程序。多數(shù)情況下(xià)，可(kě)利用現成的加載條件，但(dàn)還需要(yào)特作(zuò)準備； 

2.3、發現可(kě)疑缺陷後，要(yào)用其它無損檢測方法進行(xíng)局部複檢，以精确确定缺陷的性質與大小。

2.4、由于聲發射的不可(kě)逆性，實驗過程的聲發射信号不可(kě)能(néng)通(tōng)過多次加載重複獲得，因此，每次檢測過程的信号獲取是非常寶貴的，不可(kě)因人(rén)為(wèi)疏忽而造成寶貴數(shù)據的丢失。

3、與其他(tā)無視(shì)檢測方對比

六、聲發射技術(shù)的應用領域

1、石油化工(gōng)工(gōng)業：壓力容器、管道(dào)檢測及結構完整性評價，常壓儲罐的底闆洩漏檢測，閥門的洩漏檢測，埋地(dì)管道(dào)的洩漏檢測，腐蝕狀态的實時(shí)探測，海(hǎi)洋平台的結構完整性監測和(hé)海(hǎi)岸管道(dào)內(nèi)部存在砂子的探測。

2、電力工(gōng)業：變壓器局部放電的檢測，蒸汽管道(dào)的檢測和(hé)連續監測，閥門蒸汽損失的定量檢測，高壓容器和(hé)汽包的檢測，蒸汽管線的連續洩漏監測，鍋爐洩漏的監測，汽輪機葉片的檢測，汽輪機軸承運行(xíng)狀況的監測。

3、材料試驗：複合材料、增強塑料、陶瓷材料和(hé)金(jīn)屬材料等的性能(néng)測試，材料的斷裂試驗，金(jīn)屬和(hé)合金(jīn)材料的疲勞試驗及腐蝕監測，高強鋼的氫脆監測，材料的摩擦測試, 鐵磁性材料的磁聲發射測試等。

4、民用工(gōng)程：橋梁、起重機、隧道(dào)、大壩的檢測，水泥結構裂紋開(kāi)裂和(hé)擴展的連續監視(shì)等。

5、航天和(hé)航空工(gōng)業：航空器的時(shí)效試驗，航空器新型材料的進貨檢驗，完整結構或航空器的疲勞試驗，機翼蒙皮下(xià)的腐蝕探測，飛機起落架的原位監測，發動機葉片和(hé)直升機葉片的檢測，航空器的在線連續監測，飛機殼體的斷裂探測，航空器的驗證性試驗，直升機齒輪箱變速的過程監測，航天飛機燃料箱和(hé)爆炸螺栓的檢測，航天火(huǒ)箭發射架結構的驗證性試驗。

6、金(jīn)屬加工(gōng)：工(gōng)具磨損和(hé)斷裂的探測，打磨輪或整形裝置與工(gōng)件接觸的探測，修理整形的驗證，金(jīn)屬加工(gōng)過程的質量控制，焊接過程監測，振動探測，鍛壓測試，加工(gōng)過程的碰撞探測和(hé)預防。

7、交通(tōng)運輸業：長(cháng)管拖車、公路和(hé)鐵路槽車的檢測和(hé)缺陷定位，鐵路材料和(hé)結構的裂紋探測，橋梁和(hé)隧道(dào)的結構完整性檢測，卡車和(hé)火(huǒ)車滾動軸承和(hé)軸頸軸承的狀态監測，火(huǒ)車車輪和(hé)軸承的斷裂探測。

8、其他(tā)：硬盤的幹擾探測，帶壓瓶的完整性檢測，莊稼和(hé)樹(shù)木的幹旱應力監測，磨損摩擦監測，岩石探測，地(dì)質和(hé)地(dì)震上(shàng)的應用，發動機的狀态監測，轉動機械的在線過程監測，鋼軋輥的裂紋探測，汽車軸承強化過程的監測，鑄造過程監測，Li/MnO2電池的充放電監測，人(rén)骨頭的摩擦、受力和(hé)破壞特性試驗，骨關節狀況的監測。