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转轴裂纹声发射监测研究
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2009-10-22
laisvl
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声发射技术作为一种无损检测方法，可以找到声发射信号和裂纹扩展之间的关系，分析材料变形与断裂机制。介绍了声发射技术用于转轴裂纹监测的研究，分析了声发射信号与转轴裂纹扩展之间的关系实验表明采用声发射技术可以对转轴裂纹进行监测，证明了声发射技术在转轴监测上的可行性。
关键词：声发射；转轴；裂纹扩展；故障诊断
断裂是机械和工件失效的主要形式之一，与其他失效形式（弹塑性失稳、磨损、腐蚀等）相比，更具危险性。转轴作为旋转机械的主要承力部件，发生断裂可能导致灾难性的事故，造成生命和财产的巨大损失。因此，对转轴的裂纹监测是非常重要的。声发射（AE）技术作为一种在线监测方法，可以对转轴的完整性进行判断。
一、声发射监测原理
任何物体受到外力作用都会发生形变，超过一定限度便产生裂纹以至断裂。在此过程中，物体内部会发出不同的声音（声发射）。声发射信号波形的幅度非常小，频率非常高，利用非常灵敏的传感器可把物体内部发出的微弱声信号接收下来，然后转换成电信号，进而由声发射系统分析处理，发现物体内部裂纹的发展情况。
金属轴在屈服点附近出现声发射计数高峰，标志着裂纹的形成。一旦裂纹形成，转轴局部地区的应力集中得到卸载，产生声发射。断裂过程大致可分为三个阶段：裂纹成核、裂纹扩展和最终断裂，三者都可以成为强烈的声发射源。转轴内部发出的声信号以弹性波的形式向四周传播，到达转轴表面，并经过传感器转变为电信号，经过前置信号放大器放大，再由声发射采集卡接收并进行A/D转换，成为数字信号，传入计算机，经软件分析，就能确定转轴上裂纹的全部发展过程，实现在线监测。
关键词：声发射；转轴；裂纹扩展；故障诊断
断裂是机械和工件失效的主要形式之一，与其他失效形式（弹塑性失稳、磨损、腐蚀等）相比，更具危险性。转轴作为旋转机械的主要承力部件，发生断裂可能导致灾难性的事故，造成生命和财产的巨大损失。因此，对转轴的裂纹监测是非常重要的。声发射（AE）技术作为一种在线监测方法，可以对转轴的完整性进行判断。
一、声发射监测原理
任何物体受到外力作用都会发生形变，超过一定限度便产生裂纹以至断裂。在此过程中，物体内部会发出不同的声音（声发射）。声发射信号波形的幅度非常小，频率非常高，利用非常灵敏的传感器可把物体内部发出的微弱声信号接收下来，然后转换成电信号，进而由声发射系统分析处理，发现物体内部裂纹的发展情况。
金属轴在屈服点附近出现声发射计数高峰，标志着裂纹的形成。一旦裂纹形成，转轴局部地区的应力集中得到卸载，产生声发射。断裂过程大致可分为三个阶段：裂纹成核、裂纹扩展和最终断裂，三者都可以成为强烈的声发射源。转轴内部发出的声信号以弹性波的形式向四周传播，到达转轴表面，并经过传感器转变为电信号，经过前置信号放大器放大，再由声发射采集卡接收并进行A/D转换，成为数字信号，传入计算机，经软件分析，就能确定转轴上裂纹的全部发展过程，实现在线监测。
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