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《湘潭大学》 2011年
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镀层金属薄板变形声发射特征研究

周猛  
【摘要】:声发射检测技术因其无损、实时、现场、设备简单等优点已成为一种重要的无损检测与评价手段,应用非常广泛。镀镍钢带是一种高性能的电池外壳材料,但在其生产、加工和使用过程中会出现镍镀层的开裂,如何检测这些失效行为非常重要,声发射技术是研究这一问题的有效方法。 本论文首先对镀镍钢带、声发射检测技术和镀层金属薄板声发射检测进行综述,然后用声发射信号处理的参数分析法、频谱分析法、时频变换研究镀镍钢带的拉伸、压痕变形声发射特征,主要的研究内容和结果如下: (1)镀镍钢带拉伸变形的声发射特征,首先设计镀镍钢带拉伸声发射检测实验方案,用微机控制电子万能实验机进行,同时用PAC?Ⅱ型声发射系统采集镀镍钢带的声发射信号,然后对其声发射信号进行分析。研究结果发现声发射的幅值、振铃计数、上升时间等参数的变化与镀镍钢带试样的损伤演化过程能很好地吻合。镀镍钢带试样发生塑性变形、颈缩和断裂现象时,声发射信号明显增加,颈缩阶段声发射信号幅值大都分布在43?79 dB的范围内。镀镍钢带声发射信号的主频为150 KHz或230 KHz或270 KHz。 (2)压痕测试过程镀镍钢带的声发射特征的研究,设计压痕声发射检测实验,用HVS-30型数显维氏硬度计测试硬度,并用声发射系统实时采集声发射信号。研究结果发现声发射参数与压痕的深度存在关联,声发射信号的噪声可以通过小波变换进行有效滤除,其五级小波分解显示,基体声发射信号频率主要集中在128?256 KHz,镀镍钢带声发射信号频率主要集中在128?256 KHz和256?512 KHz。 (3)基于LabVIEW的声发射信号的频谱变换和主频提取程序的编写及应用。利用LabVIEW信号处理与分析工具箱编写快速傅里叶变换(STFT)程序和主频提取程序,信号的STFT程序分析处理结果与AEwin小波变换结果,前者在频域的分辨率比后者要高。对比信号的STFT程序分析处理结果AEwin的频谱变换结果进行对比,声发射信号的主频提取程序处理能提供更多的信息。 通过本文的研究,得到了镀层金属薄板的拉伸和压痕的声发射特征,编写的LabVIEW程序能快速、有效的处理镀镍钢带的声发射信号,研究结果对镀层金属薄板声发射检测具有一定的参考价值。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TG115.28

【参考文献】
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