Page 167 - 《应用声学》2023年第1期

第 42 卷 第 1 期 王雪琴等： 基于声发射统计信息的 2.25Cr-1Mo 钢早期损伤判别方法 163

表 3 不同试件的早期损伤阶段的声信号统计 为1 : 2∼1 : 2.2之间，且随着试件缺陷的增长，不带
Table 3 Statistics of early damage stages 堆焊层试件的 κ 1 值的范围呈增长的趋势；带堆焊层
of different specimens 试件的 κ 1 值范围为 1 : 1.7 ∼ 1 : 2.2 之间，且随着试
件缺陷的增长，带堆焊层试件的κ 1 值的范围呈下降
试件 B1 B2 B3 B4 B5 B6
的趋势。
时间段/s 20∼60 30∼70 20∼60 20∼55 10∼45 15∼50
信号数/个 84 37 81 64 37 70 3.3 不 同 试 件 早 期 损 伤 阶 段 能 量 特 征 参 数 统
计分析
可知，同一种材料试件在同一条件下三点弯
AE 信号的能量也是表征信号强度的重要参量
曲试验的早期损伤阶段所产生的 AE 信号数是不同
之一，故选取能量进行分区统计。以能量 15 为分界
的；同样地，不同材料含相同缺陷的试件在同一条件
线进行统计分析，将不同试样早期损伤阶段的信号
下三点弯曲试验的早期损伤阶段所产生的AE 信号
划分成不同的取值区间，不同材料试件在早期损伤
数的也是不同的。因此，单单统计试件早期损伤阶
阶段的不同能量区间的 AE 撞击数分布情况如表 6
段的AE信号数目是没有什么规律性的。
所示。
3.2 不同试件早期损伤阶段幅值特征参数统计 在公式(1)的基础上，计算出6个试件早期损伤
分析 阶段的能量区间统计占比值κ 2 ，结果如表7所示。
AE 信号强度能够较好地描述试件发生损伤时
表 6 不同材料试件早期损伤阶段能量分区统计
的声发射源特征，AE 信号的幅值是表征信号强度 信号数
的重要参量之一，故选取幅值参量进行分区统计。 Table 6 Statistical signal number of en-
以幅值 45 dB 为分界线进行统计分析，将试件发生 ergy zoning in early damage stage of sam-
早期损伤阶段的信号划分成不同的取值区间，不同 ples of different materials
材料试件在早期损伤阶段不同幅值区间的AE 撞击
能量区间 B1 B2 B3 B4 B5 B6
数分布情况如表4所示。
> 15 17 7 13 15 9 15
在公式(1)的基础上，计算6个试件早期损伤阶 6 15 67 30 68 49 28 55
段的幅值区间统计占比值κ 1 ，结果如表5所示。
表 7 不同试件早期损伤阶段能量分区统计占比值
表 4 不同材料试件早期损伤阶段幅值分区统计信号数 Table 7 Statistical proportion of energy
Table 4 Statistical signal number of amplitude zoning in early damage stage of different
zoning in early damage stage of samples of dif- specimens
ferent materials
试件 B1 B2 B3 B4 B5 B6
幅值区间 B1 B2 B3 B4 B5 B6
κ 2 1 : 4 1 : 4.3 1 : 5.3 1 : 3.3 1 : 3.1 1 : 3.5
> 45 dB 26 12 27 24 13 22
6 45 dB 58 25 54 40 24 48 可以看出，不同试件在早期损伤阶段的能量
分区统计占比值 κ 2 有着相似的规律，κ 2 值范围为
表 5 不同试件早期损伤阶段幅值分区统计占比值 1 : 3.1 ∼ 1 : 5.3 之间。不带堆焊层试件的 κ 2 值范围
Table 5 Statistical proportion of amplitude 为1 : 4∼1 : 4.3之间，且随着试件缺陷的增长，不带
zoning in early damage stage of different spec- 堆焊层试件的 κ 2 值的范围呈下降的趋势；带堆焊层
imens
试件的κ 2 值范围为1 : 3.1∼1 : 3.5之间。
试件 B1 B2 B3 B4 B5 B6
4 基于SVM的早期损伤阶段多元参量统
κ 1 1 : 2.2 1 : 2.1 1 : 2 1 : 1.7 1 : 1.9 1 : 2.2
计分析
可看出，试件在早期损伤阶段的幅值分区统
计占比值 κ 1 有着相似的规律，幅值 40 ∼ 45 dB 4.1 基于SVM的多元参量统计分析原理
的区间与幅值 46 ∼ 99 dB 的区间的 κ 1 值范围为 根据上述研究表明，单一特征参量能够在一定
1 : 1.7 ∼ 1 : 2.2 之间。不带堆焊层试件的 κ 1 值范围 程度上反映材料早期损伤阶段的声源特性，但对于