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[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] 林业科学
[作者]
邵卓平
木材承载时细观结构上的损伤会在木材中扩展,并且损伤和缺陷在载荷下的演化行为决定着木材的宏观力学行为。木材的细观损伤基元可以归纳为4类:1)胞、壁层间界面损伤;2)细胞壁屈曲与局部塌溃损伤带;3)微孔洞损伤与汇合;4)微裂隙损伤(区)。追踪分析木材从变形、损伤到断裂破坏的全过程,探明微结构演化与宏观行为关系,有助于揭示木材破坏的机制,并从中获得新的木材构造与其强韧功能相互关系的认识,对研发能够克服木材缺点、具有特殊强韧性能的新型木基复合材料具有重要指导意义。
关键词：
木材损伤断裂 细观损伤基元 唯象学方法
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
黄明发 王钧玺
该文主要评述了国内外声发射技术应用于木材工业方面的进展情况,同时也概括性地介绍了声发射技术在其它行业的发展情况,并扼要地叙述了这项技术的发展前景.
关键词：
声发射技术 木材干燥 人造板
[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。
[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] 实验技术与管理
[作者]
罗许林 王国柱 潘燕秋 石浩
为了研究裂隙砂岩渗透率演化的微观机制，对不同预制裂倾角砂岩进行了一系列三轴水力耦合试验研究。试验结果表明，在三轴水力耦合作用下，预制裂隙砂岩试样的强度和变形特性、宏观破坏模式、渗透性受预制裂隙倾角的影响。此外，研究了预制裂隙倾隙角对声发射事件时空演化规律和破裂类型统计规律的影响，揭示了渗透率演化微观机制。声发射试验结果表明，渗透率的降低主要是由压缩事件导致裂隙闭合和孔隙坍塌引起的，而渗透率的增加是由拉伸事件和剪切事件的不断累积引起，并且受预制裂隙倾角的影响。
关键词：
水力耦合 预制裂隙 砂岩 渗透率 声发射
[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] 北京林业大学学报
[作者]
邢雪峰 李善明 金菊婉 林兰英 周永东 傅峰
【目的】探究高能微波处理对木材抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的影响，并阐明处理材在静态弯曲载荷过程中的损伤演化与破坏规律。【方法】利用高能微波设备，采用60、80、100 kW·h/m~3这3组微波能量密度水平对含水率为50%～70%的辐射松锯材进行处理。在声发射（AE）系统的实时监测下进行三点弯曲抗弯弹性模量、抗弯强度和弯曲塑性功的测试，并且结合试件断裂破坏截面形貌与AE参数特征分析对比处理材与未处理材在不同加载阶段的损伤演化。【结果】未处理材抗弯弹性模量和抗弯强度平均值分别为5 520和61.7 MPa，高能微波处理材的抗弯弹性模量和抗弯强度平均变化率均小于10%。但高能微波处理均显著提高了木材的弯曲塑性功。相较于未处理材，60和100 kW·h/m~3处理材的弯曲塑性功分别提高了12%和16%；而80 kW·h/m~3处理材的弯曲塑性功最大，相较于未处理材的提高了22%。AE测试结果显示：随着微波能量密度的增加，处理材AE信号首次出现时间不断提前，首个损伤稳定增长阶段的持续时间、塑性变形阶段的累计振铃计数增长速率、幅度和能量活跃度逐渐增加。由此表明，在弯曲载荷作用的过程中，处理材拥有更高的损伤增长速率与应力重组效率，细胞壁产生了更多的屈曲与坍塌破坏，木材内部裂纹迅速扩展，减弱了应力集中效应，因而在一定程度上增加了木材弯曲塑性功。试件破坏形貌验证了AE测试结果，与未处理材相比，处理材的拉伸区域、中性层与压缩区域的断面形貌更加粗糙。【结论】适当的高能微波处理可在仅小幅改变木材抗弯弹性模量、抗弯强度的前提下，显著提高木材弯曲塑性功，将为高能微波处理材的应用提供新思路。研究方法与结果能够有效地展示高能微波处理材的损伤演化特征，并将为木质材料损伤演化的相关研究提供参考。
[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] 北京林业大学学报
[作者]
赵小矛 焦亮亮 赵健 赵东
由于木结构榫卯接合的部位属于隐藏部位,当其发生损伤时,肉眼无法观测。为了准确地预测榫卯结构的健康状况,可以根据榫卯结构在破坏前,木材所释放出来的声发射能量传播特性进行信息源位置的判定。为此,本研究提出并验证了木材的声发射信号符合能量衰减规律,并且利用能量衰减模型对榫卯结构的声发射源(破坏源)进行定位。首先,采用直径0.5 mm的铅芯为模拟声发射源,探讨了声发射波在木材中的传播和衰减特性,然后进行了榫卯结构弯曲破坏实验,实验中将目标声发射源限定于两个传感器之间,利用两点定位法确定破坏源的位置,经比较计算值与
关键词：
榫卯结构 声发射 能量衰减 定位 木结构
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
郝燕华 张祥雪 丁小康 刘姣
为了探讨植物木质部空穴化过程超声发射的特性和产生机理,基于Rayleigh-Plesset方程建立了描述空泡在导管中运动的方程并求解,同时构建超声检测系统并对植物木质部超声发射进行检测与分析。根据方程计算出气泡的平衡半径,当气泡受到扰动,如木质部液压强变化等原因造成半径大于或小于平衡半径时,用四阶龙格-库塔法求解方程,结果显示气泡会以减幅振动的方式回到平衡状态,形成振源发射超声。实测侧柏、元宝枫、刺槐切片在失水过程中的超声发射信号,并对其进行分析。结果表明:实测超声发射信号的频率、振铃数等与植物导管或管胞大小和材质无显著关系,约80%的信号特征与仿真计算结果一致。说明植物导管或管胞中,气泡以减...
关键词：
空穴化 木质部 超声发射 数值模拟
[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] 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]
张垚 陈虎 康爱红
沥青混合料的抗裂性能在很大程度上决定了沥青路面的使用寿命，其粗集料骨架及细观介质成分（FAM）等内部结构组成的差异又会影响沥青混合料的抗裂性能。纤维因其优异的物理力学特性被广泛应用于提升沥青混合料的抗裂性能，为了有效表征纤维沥青混合料的瞬时损伤演化并评估其断裂特性，开发了一种新型测试方法，通过原位动态拉伸（ISDT）试验对沥青混合料细观损伤断裂性能进行表征。为了研究纤维沥青混合料细观损伤与宏观断裂性能之间的关系，设计添加和不添加纤维的沥青混合料，进行宏观半圆弯拉（SCB）及细观ISDT试验，定义荷载-位移曲线的特征参数表征其抗裂性能，并实时观测细观裂纹密度扩展情况。结果表明，随着纤维用量的增加，沥青混合料和FAM的断裂能和断裂韧性有相当的增加趋势，且沥青混合料及FAM的裂纹萌生及扩展存在滞后效应。因此，ISDT试验是评价纤维沥青混合料细观损伤断裂性能的一种有效手段。
[期刊] 北京林业大学学报
[作者]
李玲 李大纲 徐平 诸学清
该文研究了在疲劳/蠕变交互作用下竹木复合层合板的断裂损伤行为.结果表明,在交变载荷最大值为竹木复合层合板破坏载荷的75%时,其疲劳/蠕变断裂曲线为三段式曲线;在交变载荷最大值为破坏载荷的55%时,6h内其疲劳/蠕变曲线为两段式曲线.随着蠕变时间的增加,层合板的断裂寿命降低.在交变载荷最大值为破坏载荷的75%时,蠕变时间为300s时,层合板的疲劳/蠕变负交互损伤程度大于蠕变时间为180s的.疲劳/蠕变交互作用下层合板的破坏形式主要为纤维撕裂、界面剪切破坏和层间开裂3种形式的综合表现.
关键词：
竹木复合层合板 疲劳/蠕变 断裂 损伤
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