Q235A钢材在拉伸过程中的声发射特性和定位分析

摘要

Q235A钢材具有良好的物理、化学等综合性能，并得到了广泛的运用。但在实际工程运用时，钢材在外界荷载作用下，容易发生材料的拉伸破坏以及材料裂纹发育导致的破坏，这就需要有效的检测方法对钢材的动态损伤进行定位与评价。声发射技术对线性结构损伤检测具有较好的适用性，同时声发射检测能对构件的整体缺陷做出合理评价，因此在无损检测中应用十分广泛。本论文结合室内试验对工程构件常用钢—Q235A钢材的拉伸破坏过程进行声发射检测，并运用小波包-互相关分析方法对声发射源进行定位分析。通过对拉伸破坏的声信号以及声源定位进行分析，为进一步分析钢材损伤的发展过程和材料结构的变化情况提供了可靠依据，对于更合理的把握钢材在不同加载速率条件下的裂纹发育和构件破坏提供了技术参考。本文的主要工作如下：
　　1.针对现场试验条件运用现场拟加载试验对声发射检测的时间参数进行了研究。通过现场实测方法确定声发射门槛值，并在此基础上，通过原位铅芯折断试验确定声发射检测时间参数。
　　2.为了监测钢材拉伸过程的损伤与材料内部结构裂纹发育情况，利用声发射检测设备对不同加载速率下 Q235A钢材拉伸试验进行了声发射特征分析。研究得出声发射特征参数与钢材拉伸过程的力学效应能较准确的吻合，这为监测钢材拉伸破坏过程提供了实际应用价值。通过选取合适的声发射特征参数来建立钢材拉伸破坏的损伤模型，结合材料受载条件下的特征参数，得出损伤模型具有较好的代表性。
　　3.针对时差定位和区域定位方法的精度局限性，运用小波包-互相关时差定位方法进行了声发射源的准确定位研究。通过小波包-互相关方法计算出的时差与声发射传感器接收的信号时差进行对比，验证了小波包技术并结合互相关分析的方法能为声发射源提供精确定位。

目录

声明

第1章 绪论

1.1 引言

1.2 材料损伤的无损检测技术

1.3 声发射检测技术

1.4 声发射技术的研究现状及其在金属材料领域的应用

1.5 本文主要研究内容

第2章 Q235A钢材声发射设备参数分析

2.1 声发射检测系统

2.2 声发射检测门槛值设置

2.3 Q235A钢材声发射检测时间参数的确定

2.3本章小结

第3章 Q235A钢拉伸过程中声发射特征研究

3.1 试验准备

3.2 试验过程

3.3 试验数据分析

3.4 基于声发射特征参数的损伤模型研究

3.5 本章小结

第4章 基于小波包一互相关方法的声发射源定位分析

4.1 声发射源定位方法

4.2 定位误差分析

4.3 基于小波包-互相关函数的定位分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 总结

5.2 展望

参考文献

致谢

附录A 攻读学位期间发表的学术论文