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《聲發射檢測技術及應用》，沈功田 著，出版社： 科學出版社。

科學出版社是中國最大的綜合性科技出版機構，由前中國科學院編譯局與1930年代創建的有較大影響的龍門聯合書局合併而來。科學出版社比鄰皇城根遺址公園，是一個歷史悠久、力量雄厚，以出版學術書刊為主的開放式出版社。

內容簡介

本書系統論述了聲發射檢測技術的基本原理、信號處理和分析方法、檢測儀器系統及其應用，主要內容包括聲發射檢測儀器系統、聲發射信號處理和分析方法、常用金屬材料的聲發射特性以及幾種典型設備的聲發射檢測應用等。全書共8章，第1章介紹聲發射檢測技術的基礎知識，第2章論述聲發射檢測儀器系統，第3章論述聲發射信號的處理和分析方法，第4章論述金屬材料的聲發射特性，第5~8章分別論述壓力容器、大型常壓儲罐、壓力管道和起重機械的聲發射檢測技術及應用案例。

目錄

前言

第1章聲發射檢測技術基礎1

1.1聲發射的概念1

1.2聲發射技術發展歷程和現狀1

1.3中國聲發射技術發展歷程3

1.4中國聲發射技術主要研究和應用領域5

1.4.1壓力容器的聲發射檢測5

1.4.2航空航天工業中的應用5

1.4.3複合材料的聲發射特性研究6

1.4.4聲發射信號的處理技術6

1.4.5的測和應力測6

1.4.6機械製造過程中的監控應用7

1.4.7鐵路焊接結構疲勞損傷的監測7

1.4.8泄漏監測7

1.4.9聲發射研究7

1.4.10其他研究工作8

1.5聲發射檢測的基本原理8

1.6材料的聲發射源8

1.6.1突髮型和連續型聲發射9

1.6.2金屬材料中的聲發射源10

1.6.3非金屬材料中的聲發射源11

1.6.4複合材料中的聲發射源11

1.6.5其聲發射源

1.7波的傳播11

1.7.1近場脈衝響應12

1.7.2波的傳播模式13

1.7.3模式轉換、反射和折射13

1.7.4材料中的波速15

1.7.5幾何效應16

1.7.6衰減16

1.8凱塞效應和費利西蒂效應18

1.8.1凱塞效應18

1.8.2費利西蒂效應和費利西蒂比18

1.9聲發射檢測技術的特點19

1.10本章小結20

第2章聲發射檢測儀器系統21

2.1聲發射檢測儀器概述21

2.2聲發射信號的探測22

2.2.1壓電效應23

2.2.2傳感器23

2.2.3傳感器的耦合和安裝26

2.2.4傳感器的分類及用途27

2.3信號電纜30

2.3.1同軸電纜30

2.3.2雙絞線電纜30

2.3.3光導纖維電纜31

2.3.4電纜中的噪聲問題31

2.3.5阻抗匹配31

2.3.6接頭31

2.4信號調理32

2.4.1前置放大器32

2.4.2主放大器33

2.4.3濾波器33

2.4.4門限比較器33

2.5聲發射檢測系統34

2.5.1單通道聲發射檢測儀34

2.5.2多通道聲發射檢測系統36

2.6選擇檢驗儀器需考慮的因素44

2.7檢測儀器的調試和校準44

2.7.1傳感器的選擇和安裝44

2.7.2儀器調試和參數設置45

2.7.3儀器校準信號的產生技術47

2.7.4儀器的校準47

2.8本章小結48

第3章聲發射信號處理和分析方法50

3.1聲發射信號處理和分析方法概述50

3.2經典聲發射信號處理和分析方法51

3.2.1聲發射波形特徵參數的定義51

3.2.2聲發射信號參數的列表顯示和分析方法54

3.2.3聲發射信號單參數分析方法54

3.2.4聲發射信號分析方法56

3.2.5聲發射信號參數分布分析方法56

3.2.6聲發射信號參數關聯分析方法57

3.3聲發射源定位技術59

3.3.1獨立通道區域定位技術60

3.3.2線定位技術60

3.3.3平面定位技術61

3.3.4影響聲發射源定位精度的因素63

3.3.5連續聲發射源定位技術65

3.3.6三維立體定位技術70

3.4現代信號處理和分析技術71

3.4.1模態聲發射分析技術72

3.4.2頻譜分析技術74

3.4.3分析技術79

3.4.4模式識別技術80

3.4.5人工神經網絡模式識別技術83

3.5本章小結85

第4章金屬材料的聲發射特性研究87

4.1影響聲發射特性的因素87

4.2金屬材料形變過程的聲發射特性88

4.3金屬材料斷裂過程的聲發射特性91

4.3.1理論模型91

4.3.2試驗測試結果93

4.4Q235鋼的聲發射特性研究94

4.4.1Q235鋼母材試樣拉伸過程的聲發射特性研究94

4.4.2Q235鋼帶焊縫試樣拉伸過程的聲發射特性研究98

4.5Q345鋼的聲發射特性研究100

4.5.1Q345鋼母材試樣拉伸過程的聲發射特性研究100

4.5.2Q345鋼帶焊縫試樣拉伸過程的聲發射特性研究102

4.5.3Q235鋼和Q345鋼母材拉伸過程聲發射信號特徵對比103

4.5.4Q235鋼和Q345鋼帶焊縫試樣拉伸過程聲發射信號特徵對比104

4.5.5Q235鋼和Q345鋼母材與帶焊縫試樣拉伸過程聲發射信號特徵對比104

4.615CrMo鋼常溫和高溫狀態下的聲發射特性研究105

4.72-1/4CrlMo鋼常溫和高溫狀態下的聲發射特性研究106

4.8304不鏽鋼的聲發射特性研究108

4.9S31803雙相不鏽鋼的聲發射特性研究112

4.10TA2工業純鈦材料的聲發射特性研究116

4.11R702工業純鋯材料的聲發射特性研究120

4.12HT200灰口鑄鐵材料的聲發射特性研究125

4.13QT500球墨鑄鐵材料的聲發射特性研究129

4.14本章小結133

第5章壓力容器聲發射檢測技術研究及應用135

5.1壓力容器聲發射檢測技術國內外研究現狀136

5.2典型壓力容器聲發射信號衰減特性研究137

5.2.150m3液化石油氣儲罐的聲發射信號衰減測量137

5.2.2200m3液化石油氣球罐的聲發射信號衰減測量138

5.2.31000m3液化石油氣球罐的聲發射信號衰減測量139

5.2.4結論140

5.3壓力容器焊接裂紋的聲發射特性研究141

5.3.1試驗用壓力容器的基本概況141

5.3.2表面裂紋和深埋裂紋缺陷的製造141

5.3.3聲發射儀器及工作參數設置142

5.3.4聲發射試驗加載步驟143

5.3.5試驗結果及分析143

5.3.6結論164

5.4現場壓力容器的聲發射源特性研究165

5.4.1現場壓力容器的聲發射源165

5.4.2壓力容器典型聲發射源的定位特性166

5.4.3壓力容器典型聲發射源的分布特性175

5.4.4壓力容器典型聲發射源的關聯特性175

5.4.5結論182

5.5壓力容器聲發射檢測關鍵技術183

5.5.1檢測前的準備183

5.5.2特殊檢測技術184

5.5.3加載程序的確定185

5.5.4聲發射傳感器的安裝186

5.5.5聲發射檢測儀器的調試186

5.5.6檢測數據採集與過程觀察187

5.5.7噪聲源的識別187

5.5.8噪聲的抑制和排除187

5.5.9檢測數據分析和解釋188

5.5.10檢測結果評價和分級189

5.5.11聲發射定位源的驗證191

5.5.12檢測記錄和報告192

5.6典型壓力容器聲發射傳感器陣列布置193

5.7本章小結194

第6章大型常壓儲罐聲發射檢測技術研究及應用196

6.1大型常壓儲罐聲發射檢測技術國內外研究現狀196

6.2液體介質中聲發射源的定位特性研究197

6.2.1試驗目的及方案197

6.2.2試驗所用設備及設施情況198

6.2.3水中定位試驗198

6.2.4空罐底板和壁板的衰減測定201

6.2.5結論202

6.3金屬常壓儲罐底板腐蝕聲發射信號特徵研究202

6.3.1儲罐底板腐蝕聲發射檢測的原理及特點202

6.3.2常壓儲罐底板腐蝕聲發射檢測方法研究203

6.3.3定位聲速的確定及聲發射信號處理方法研究205

6.3.4結論212

6.4常壓儲罐底板腐蝕聲發射檢測結果評價方法研究212

6.4.1聲發射檢測結果評價技術的國內外研究現狀212

6.4.2聲發射檢測結果分級方法的研究213

6.4.3對儲罐底板腐蝕檢測結果的評價214

6.5常壓儲罐底板腐蝕聲發射檢測應用215

6.5.1檢測應用案例結果統計215

6.5.2典型檢測應用案例數據分析216

6.6本章小結221

第7章壓力管道泄漏聲發射檢測技術研究及應用223

7.1壓力管道泄漏檢測監測技術國內外研究現狀224

7.1.1壓力管道泄漏外檢測技術224

7.1.2壓力管道泄漏內檢測技術227

7..3壓力管道測技術229

7.1.4壓力管道泄漏檢測監測技術發展趨勢234

7.2管道泄漏點定位的理論基礎235

7.2.1管道泄漏的物理模型235

7.2.2管道泄漏聲波傳播的數學模型237

7.2.3管道泄漏相關分析定位計算方法237

7.3管道泄漏點定位檢測儀的開發研製238

7.3.1管道泄漏點定位檢測儀的總體設計原則238

7.3.2管道泄漏點定位檢測儀的總體設計方案239

7.3.3開發的埋地管道泄漏點定位檢測儀239

7.3.4管道泄漏點定位檢測分析軟件的開發241

7.4管道泄漏聲發射信號傳播速度試驗研究242

7.5管道泄漏聲發射信號衰減試驗研究243

7.6埋地管道泄漏定位檢測方法實驗研究244

7.6.165m埋地管道泄漏定位試驗245

7.6.2150m埋地管道泄漏檢測試驗252

7.6.3基於小波變換的泄漏聲發射信號特徵分析方法研究256

7.6.4結論260

7.7現場壓力管道泄漏檢測應用260

7.7.1某市中低壓天然氣管道泄漏檢測260

7.7.2某市熱力管道泄漏檢測261

7.7.3某市燃氣管道1泄漏檢測262

7.7.4某市燃氣管道2泄漏檢測263

7.7.5某市燃氣管道3泄漏檢測264

7.7.6某市燃氣管道4泄漏檢測266

7.8本章小結267

第8章起重機械聲發射檢測技術研究及應用269

8.1起重機械聲發射檢測技術國內外研究現狀270

8.2Q235鋼結構件表面焊接裂紋擴展的聲發射特性研究272

8.2.1試驗目的272

8.2.2試驗裝置及試件272

8.2.3試件的加載過程274

8.2.4Q235鋼箱形試件三點彎曲試驗聲發射監測結果及分析276

8.2.5Q235鋼槽形試件三點彎曲試驗聲發射監測結果及分析285

8.2.6結論287

8.3起重機箱形梁破壞性試驗過程的聲發射特性研究288

8.3.1實驗目的288

8.3.2試件製備、檢測設備及傳感器布置288

8.3.3箱形梁聲發射模擬源衰減及聲速測量289

8.3.4聲發射試驗加載步驟290

8.3.5箱形梁聲發射試驗結果及分析291

8.3.6結論299

8.4起重機械的聲發射源特性研究300

8.4.1起重機主梁結構模擬聲發射源衰減特性測試300

8.4.2起重機主梁結構聲發射線性定位方法研究302

8.4.3起重機工作過程的典型聲發射源及特徵分析305

8.4.4結論314

8.5起重機械聲發射檢測的結果評定315

8.5.1聲發射源區的確定315

8.5.2聲發射源的活性劃分315

8.5.3聲發射源的強度劃分316

8.5.4聲發射源的綜合等級評價316

8.5.5聲發射源的復檢317

8.6起重機械聲發射現場檢測應用案例317

8.6.1QD20/10t-22.5m橋式起重機聲發射檢測結果及評價317

8.6.2QD100/20t-22m通用橋式起重機聲發射檢測結果及評價323

8.6.310t-28.8m橋式起重機檢測結果及評定327

8.6.4結論331

8.7本章小結331

參考文獻333

附錄1GB/T12604.4—2005《無損檢測術語聲發射檢測》337

附錄2GB/T26644—2011《無損檢測聲發射檢測總則》349

附錄3JB/T1；764—2007《無損檢測常壓金屬儲罐聲發射檢測及評價方法》39

附錄4NB/T47013.9—2011《承壓設備無損檢測第9部分：聲發射檢測》384

附錄5橋式和門式起重機金屬結構聲發射檢測及結果評定方法401