声发射信号处理算法研究
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1.2 无损检测技术分析

现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构、性质、状态进行检查和测试的方法。

国外从20世纪70年代就开始研究无损检测方法,当时主要沿用了金属和合金材料的检测方法,经过大量的试验和理论分析,发现完全采用金属和合金材料的检测方法是不能解决复合材料无损检测问题的。进入20世纪80年代,开始研究复合材料无损检测的新技术、新方法。进入21世纪以后,随着科学技术特别是计算机技术、数字化与图像识别技术、人工神经网络技术和机电一体化技术的大发展,无损检测技术获得了快速发展。到目前为止已经研究了很多方法,包括目视法、渗透法、超声波法、X射线法、计算机层析照相法(CT),热成像法、微波法、声发射检测法等。表1-1给出了常用无损检测方法的适用范围及优缺点比较。

表1-1 常用无损检测方法对比

通过以上对比可以看出,各种无损检测方法各有优缺点和其适用范围,有些主要适用于被检测对象内部缺陷的检测,有些适用于部分缺陷和部分损伤的检测,有些需要昂贵的设备成本较高。综合分析结果表明,声发射技术无需对构件施加激励,只需在构件上适当的安装声发射传感器,能够在线检测损伤的位置、类型及其变化过程,是一种真正意义上的动态无损检测技术。但是声发射检测也存在一些问题,如声发射信号通常比较微弱,从背景噪声中提取出微弱的有用信号是关键,利用声发射信号进行损伤的定位、模式识别需要相应的有效处理算法。本书就是针对声发射检测中的关键技术问题——声发射信号处理算法展开研究,包括声发射信号去噪算法研究,声发射源定位算法研究,声发射源模式识别算法研究和声发射信号在复合材料部件试样上的传播、衰减特性分析。