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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张立军 张德潇 韩琳 李增辉 张军伟 金永山 王旱祥 姜浩 刘延鑫 张辛
将声发射、传感器及机械设计等技术相结合,开发了基于声发射的棒料磨损监测教学实验平台。采用声发射技术对低应力下料过程棒料表面磨损状态进行监测,并对声发射参数进行处理,确定出在不同圆形锤头转速下施加质量分数为0.5%的纳米Mo S2添加剂时其减摩抗磨效果最佳,棒料表面磨损量减少了10%以上。通过该实验平台能直观地描述棒料磨损状态,加深学生对精密成形技术及摩擦磨损技术的理解,提高学生对信号处理技术的兴趣,使得学生从多个方面直观地分析金属材料的摩擦磨损过程,达到了良好的实验教学效果。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
邓李政 袁宏永 陈建国 苏国锋 张鸣之 陈杨 潘睿
滑坡变形破坏过程会持续产生声发射信号,而声发射技术可用于监测斜坡稳定性。有源波导声发射技术是监测土质滑坡深部变形的有效方法,能灵敏感知微小变形并持续监测较大变形,可实现滑坡灾害早期预警。基于一系列滑坡物理模型实验和原位监测研究,声发射监测数据分析方法由定性化向定量化发展。首先,该文综述了利用声发射数据量化滑坡深部变形行为的传统方法,通过经验公式计算反演滑坡位移、速度和加速度,提取滑坡运动信息并分析演化规律,指出传统量化方法面临的挑战;其次,阐述了运用机器学习方法自动量化声发射监测数据,建立滑坡运动状态自动分类模型和滑坡位移预测模型的方法,用以准确量化滑坡速度、加速度和位移等关键变形特征;再次,在声发射监测和机器学习方法的基础上,提出了滑坡早期风险分级预警方法,考虑了数据缺失等不利状况的应对方案;最后,讨论了不同应用场景下声发射数据量化方法的选择倾向,指出了各方法的应用局限和发展趋势。
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
陈杨 邓李政 黄丽达 陈涛 陈建国 袁宏永
滑坡是一种多发于山区的地质灾害，严重威胁隐患点周围群众的生命财产安全，急需针对滑坡建立及时、准确的监测预警系统。该文在已有的滑坡声发射监测技术和变形过程预警模型基础上，对比研究声发射和位移监测参量。基于小波变换和改进切线角方法，建立了基于声发射监测的滑坡过程预警模型。利用英国拉夫堡大学实验室模拟数据，初步验证了所建立的声发射预警模型的可靠性。在广东省连南县特大型滑坡隐患点安装监测设备，获取边坡现场变形监测数据，比较了声发射和位移监测的实际预警效果。结果表明：相较于位移参量，声发射参量在预警稳定性和准确性上均表现更好。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
张培培 王科盛 何倩鸿
针对制造类课程实验环节观摩多、分析少等问题,利用科研项目实验设施,设计了基于切屑监测刀具磨损状态的实验。此实验利用切屑与刀具磨损随时间变化的匹配关系,通过观测不停机获得的切屑形态变化来监测和预测需要停机获得的刀具磨损的状态,为加工制造中刀具的状态监测提供了新的思路。丰富了制造类课程实验内容,开阔了学生的思路,同时通过实验提高了学生的分析能力和观察能力。
关键词：
切屑监测 刀具磨损 实验设计
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
仲淑姮 姜喜迪 王琪 李锐彬
边坡变形监测及预警是边坡稳定性分析的重要保障。为满足矿山智能化的科教要求，提高学生工程实际创新能力，设计开发了基于云计算的边坡多源监测协同预警仿真实验平台。根据露天矿边坡不同监测指标的感知特点和数据特征，分别使用不同的监测手段；基于多源信息融合技术，提出预警指标体系和灾害预警阈值；采用实时监测数据和数值模拟数据进行测算和预测建模。开发了以实际露天矿边坡为实例的灾害预警可视化平台，通过仪器安装、数据采集、数据处理和预警平台使用等步骤，使学生深入理解露天矿边坡的监测预警方法和数据分析技术，在此平台基础上设计综合性和创新性实验项目，提高了学生的创新能力和工程实践能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
石浩 庄剑韬 冯吉昊 宋雷 张后全 蔡海兵 王国柱 安刚建
该文针对锚杆拉拔脱黏实验教学的现有问题，引入了声发射（AE）定位技术，成功将锚杆脱黏过程进行了三维可视化。文章详细探讨了AE定位技术的基础原理、关键算法、实验设置及数据处理流程，详细阐述了该技术在锚杆脱黏监测中的应用方法，验证了AE定位技术在锚杆拉拔脱黏实验教学中的有效性。该实验课程不仅丰富了土木工程专业的实验教学内容，而且通过结合前沿监测技术，展示了跨学科技术整合在解决复杂工程问题中的重要作用。这一教学案例促进了学生对工程实际问题复杂性的理解，激发了他们对探索未知领域的兴趣，引导他们进行创新性思考。
[期刊] 林业科学
[作者]
孙建平 王逢瑚 朱晓东 杨亮庆
利用声发射检测和力学试验相结合的方法,研究山杨木材在动态载荷下的声发射演变过程;结合木材粘弹性特点,通过声发射参数分析研究在不同受力阶段木材的声发射特点。结果表明:1)声发射信号幅值不连续,是跃迁的;材料断裂前声发射信号的幅值和能量比断裂后小,在断裂点对应声发射信号幅值和能量的局部极大值。2)随时间和载荷的变化,声发射累计撞击数和累计能量增加快慢可以体现杨木在受力条件下的完全弹性、弹性为主的弹塑性共存、塑性为主的弹塑性共存3种状态。3)声发射率和幅值参数可以预测材料纤维开始断裂进入危险期的第一“临界点”和材料大量纤维断裂进入严重危险期的第二“临界点”,如果继续加载材料将会破坏断裂。
关键词：
声发射 临界点 无损检测 山杨
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
蒋鹏 吴爽 黄洋 邢雷 张丰运
该实验针对天然气掺氢管道混输过程中产生的临氢金属氢脆问题，以X80管线钢为对象，采用声发射与数字图像相关（DIC）技术相结合的方法实现氢脆性能的动态测试。实验设计为对材料进行充氢后拉伸，采用电化学充氢法充氢，并设置4种不同充氢时间。拉伸过程中通过DIC技术测量并计算静态氢脆性能参数和氢脆敏感系数，同时利用等效应变云图和声发射计数峰值时域分布的变化规律作为氢脆性能的动态参量，进而建立一套完整的金属氢脆性能动态测试系统。该实验适合作为学生研究型教学实验，有助于培养学生的科研能力和创新意识。
[期刊] 林业科学
[作者]
邵卓平 陈品 查朝生 季坤
以2种针叶材、2种阔叶材为试材,研究无缺陷试件和含横纹裂纹试件在弯曲破坏过程中材料内部微结构演化的声发射特性,并利用声发射特征参数对几种损伤类型进行辨识。结果表明:1)无缺陷试件在加载初期声发射事件发展较为缓慢,且出现的主要是一些低振幅的AE信号,而大量高振幅AE信号出现在峰值载荷附近及韧性断裂阶段;2)利用声发射监测含裂纹试件在三点弯曲载荷下的损伤并断裂全过程,可以明显地识别裂纹尖端启裂和扩展的不同阶段;3)声发射信号的特征与损伤模式有关,胞壁断裂对应的AE特征为高幅值、高能量及长持续时间,而胞壁界面损伤与层裂损伤和细胞屈服与压溃损伤对应的AE特征为低幅度、低能量及短持续时间;4)木试件在低...
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
王钧玺 黄明发
铁磁性材料的磁声发射强度与材料的应力有关.根据这一原理,笔者对一组适张程度不同的65Mn圆锯片进行了磁场发射特性的实验研究,得出了适张应力沿锯片径向分布的磁声发射曲线.根据这一曲线所计算出的应力值与有关资料中的数值相近.文章还介绍了实验仪器和检测方法、磁化器的结构、激磁电压的确定等.
关键词：
圆锯片 适张度 磁声发射 磁化器
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
钱桦 王钧玺 叶凡
该文研究了普通木工圆锯片用材65Mn钢及普通碳钢的含碳量和热处理制度对磁声发射的影响.结果表明:含碳量对钢的磁声发射有显著的影响.含碳量越高钢的磁声发射越弱.65Mn钢退火态有较强的磁声发射信号.随回火温度的升高,65Mn钢的磁声发射信号将显著回升并趋近于退火态.
关键词：
磁声发射 磁畴 圆锯片
[期刊] 沈阳农业大学学报
[作者]
陈春玲 杨勇 周玉宏
针对农村电网谐波源的复杂特性,设计了基于LabVIEW技术的、开放式的农网谐波监测平台,该平台既可以通过高速数据采集卡获取实际电网或标准谐波源中的谐波信号,也可以加载基于LabView或Matlab仿真生成的任意组合的虚拟谐波信号。集成了FFT等多种信号处理方法,用于谐波信号的检测与分析。仿真算例表明,运用基于汉宁窗的FFT方法检测农网常见谐波,可以获得较理想的结果。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
董伟航 胡勇 田广军 邱学海 郭晓磊
【目的】为解决木质家具生产过程中木工刀具磨损造成的加工质量下降和生产成本升高的问题,需要对生产过程中的木工刀具磨损状态进行精确监测。【方法】提出了一种基于离散小波变换与遗传BP神经网络的木工刀具磨损状态监测方法。通过接入机床控制箱的功率传感器采集不同主轴转速、铣削深度和刀具磨损状态下的机床主轴功率信号,使用离散小波变换提取主轴功率信号的近似系数,将所提取的近似系数、主轴转速、铣削深度作为输入向量,刀具磨损作为输出向量,建立样本数据集,并将样本数据集输入BP神经网络中进行木工刀具磨损状态监测模型训练,同时使用遗传算法对BP神经网络的阈值和权值进行优化,实现对不同铣削条件下的木工刀具磨损状态进行精确监测。【结果】离散小波变换所提取主轴信号的近似系数能明显反映木工刀具磨损状态变化;在使用相同的样本数据集与遗传算法参数时,使用遗传BP神经网络所建立的木工刀具磨损状态监测模型的准确度可以达到100%,优于使用遗传概率神经网络建立监测模型的准确度。【结论】即使在样本数据集选取不佳时,本研究提出的监测方法仍然能对不同铣削条件下的木工刀具磨损状态进行精准监测,可以用于木质家具实际生产,达到提高木质家具加工质量、降低生产成本的目的。
[期刊] 中南林业科技大学学报
[作者]
申珂楠 赵海龙 丁馨增 李明
为了获取木材声发射信号波形,采用NI高速数据采集设备构建了一种多通道声发射信号采集系统,同时基于LabVIEW软件设计了相应的信号小波析取与处理平台,实现多通道声发射信号采集、分离、波形析取及频谱分析等基本功能。最后通过木材试件声发射试验验证了该系统的效用,并且通过对3种不同信号析取方法的比较,进一步验证小波分析的优势。作为一种通用的木材声发射信号采集与处理平台,该系统为木材声发射信号研究提供了必要的基础保障。
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