Page 169 - 《应用声学》2023年第1期
P. 169
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 165
二类信号为107个；训练样本集 3是由314个不带堆
焊层和带堆焊层试样的典型 AE 信号构成，其中一
参 考 文 献
类信号为 69 个，二类信号为 245 个。将上述 3 种训
练样本集分别导入 SVM 中进行学习与调试，得到
B1∼B6 试件的识别结果，并计算其统计占比值 κ， [1] Drouillard T F. Acoustic emission: the first half cen-
tury[C]. Presented at the 12th International Acoustic
如表9所示。
Emission Symposium, 1994.
表 9 SVM 识别结果统计占比值 [2] Bogomolov L M, Ilichev P V, Novikov V A, et al. Acous-
tic emission response of rocks to electric power action
Table 9 Statistical proportion of SVM
as seismic-electric effect manifestation[J]. Annals of Geo-
recognition results physics, 2004, 47(1): 10.4401/ag-3259.
[3] Kwon J R, Lyu G J, Lee T H, et al. Acoustic emission
试样 B1 B2 B3 B4 B5 B6
testing of repaired storage tank[J]. International Journal
κ 3 1 : 3.1 1 : 3.6 1 : 3.3 1 : 2.2 1 : 2.2 1 : 2.6 of Pressure Vessels and Piping, 2001, 78(5): 373–378.
κ 4 1 : 3.1 1 : 3.6 1 : 3.3 1 : 2.2 1 : 2.2 1 : 2.6 [4] Finlayson R D, Friesel M, Carlos M, et al. Health moni-
κ 5 1 : 3.2 1 : 3.6 1 : 3.5 1 : 2.2 1 : 2.2 1 : 2.5 toring of aerospace structures with acoustic emission and
acousto-ultrasonics[J]. Insight: Non-Destructive Testing
从上述结果可看出，无论是用不带堆焊层、带
and Condition Monitoring, 2001, 43(3): 155–158.
堆焊层还是两种类型所有数据组合的典型 AE 信 [5] 张昌稳, 叶辉, 李强, 等. 不同缺陷 Q345 钢试样拉伸试验的声
号作为训练样本集，采用 SVM 进行模式识别的结 发射特征 [J]. 石油化工设备, 2013, 42(4): 5–9.
果统计出来的 κ 值范围基本一致，κ 值都保持在 Zhang Changwen, Ye Hui, Li Qiang, et al. Acoustic emis-
sion characteristics of tensile test of Q345 steel samples
1 : 2.2 ∼ 1 : 3.6 之间。同时，通过对比不带堆焊 with different defects[J]. Petrochemical Equipment, 2013,
层和带堆焊层两类的不同缺陷试件的 κ 值范围，发 42(4): 5–9.
现同类试件的 κ 值无较大差异，但又因每个单一试 [6] Ennaceur C, Laksimi A, Herve C, et al. Monitoring crack
growth in pressure vessel steels by the acoustic emission
件内部结构的差异性和不均匀性，κ 的值也不是完
technique and the method of potential difference[J]. In-
全相同；通过对比不带堆焊层试件与带堆焊层试件 ternational Journal of Pressure Vessels and Piping, 2006,
的 κ 值范围，能明显发现两类试件的 κ 值范围具有 83(3): 197–204.
显著的区分度，其中不带堆焊层试件的 κ 值范围为 [7] Su F, Li T, Pan X, et al. Acoustic emission responses
of three typical metals during plastic and creep deforma-
1 : 3.1 ∼ 1 : 3.6 之间，带堆焊层试件的 κ 值范围为
tions[J]. Experimental Techniques, 2018, 42(19): 685–691.
1 : 2.2 ∼ 1 : 2.6 之间，其中带堆焊层比不带堆焊层 [8] Panin S V, Byakov A V, Vlasova I V. Acoustic emission
试件的 κ 值更大，说明带有堆焊层试件开裂信号呈 study on the effect of notch shape and temperature on
现得更加丰富。 elastic energy release during impact testing of 17Mn1Si
pipe steel[J]. Engineering Fracture Mechanics, 2019, 210:
288–299.
5 结论 [9] 龙宪海, 阳能军, 王汉功. 基于声发射技术的 30CrMnSi 钢断
裂机理研究 [J]. 材料工程, 2011(1): 17–22.
(1) 在材料损伤失效过程不同声源机理分析的 Long Xianhai, Yang Nengjun, Wang Hangong. Study on
基础上，提出了不同声源产生AE信号统计占比值κ fracture mechanism of 30CrMnSi steel based on acoustic
的关系式，得到了基于 AE 统计信息的材料早期损 emission technology[J]. Materials Engineering, 2011(1):
17–22.
伤判别方法。
[10] 李建宇, 贾中汇, 张扬扬. 铝合金在不同应力状态下微损伤演
(2) 采用 SVM 对 6 个试件进行多元参量统计 化的声发射研究 [J]. 实验力学, 2020, 35(4): 650–658.
特性分析， 得到不带堆焊层试件的 κ 值范围为 Li Jianyu, Jia Zhonghui, Zhang Yangyang. Acoustic emis-
1 : 3.1 ∼ 1 : 3.6 之间，带堆焊层试件的 κ 值范围 sion study on micro damage evolution of aluminum alloy
under different stress states[J]. Experimental Mechanics,
为1 : 2.2 ∼ 1 : 2.6之间。
2020, 35(4): 650–658.
(3) κ 值的数据表明含不同缺陷的同类试件之 [11] 崔俊, 赖于树, 刘琪, 等. HRB400 焊接试样拉伸全过程声发
间的 κ 值并无较大差异，而不同类试件之间的 κ 值 射信号时频能量特征 [J]. 应用声学, 2018, 37(4): 488–495.
具有明显的区分度。带有堆焊层比不带堆焊层的 Cui Jun, Lai Yushu, Liu Qi, et al. Time frequency en-
ergy characteristics of acoustic emission signals during
2.25Cr-1Mo钢试件开裂信号要呈现得更加丰富，依 the whole tensile process of HRB400 welded specimens[J].
据κ值范围可以实现材料早期损伤的判别。 Journal of Applied Acoustics, 2018, 37(4): 488–495.
