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[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] 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] 华中农业大学学报
[作者]
焦俊 张国忠 杜俊 刘浩蓬 查显涛 邢赫
以鄂莲5号为试验对象,采用单轴压缩试验获取其主藕体弹性模量、剪切模量和泊松比等本征参数,通过摩擦、碰撞试验获取莲藕间及其与钢之间的碰撞恢复系数、静摩擦系数、滚动摩擦系数等接触参数。采用Geomagic studio 3D以及Solidworks软件对莲藕主藕体进行三维建模;利用EDEM仿真软件中的Hertz-Mindlin with bonding模型,建立莲藕主藕体离散元模型。以莲藕主藕体弯曲破坏结果为对照,以法向粘结刚度、切向粘结刚度、法向临界应力、切向临界应力为影响因素,开展主藕体弯曲破坏离散元单因素和二因子模拟试验。试验结果显示,法向粘结刚度、切向粘结刚度对第一弯曲破坏发生时位移值以及第一峰值影响显著,法向临界应力、切向临界应力影响不显著;在法向临界应力为3.80 MPa、切向临界应力为3.12 MPa时,采用最速下降法分析确定主藕体法向粘结、切向粘结刚度最优解分别为5.814×10~8、3.450×10~8 N/m~3,据此获得主藕体第一弯曲破坏仿真峰值和位移值分别为269.72 N、7.14 mm,仿真结果相对实测结果误差分别为2.56%、2.00%。
[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] 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] 浙江农林大学学报
[作者]
张毓格 侯俊峰 岑俊杰 章卫钢 姜志宏 俞友明
[目的]在采用MATLAB 2019a软件对早材导管带特征进行数字化表征的基础上,探究汽蒸预处理和早材导管带对白栎Quercus alba木材弯曲蠕变的时温等效特性影响规律。[方法]采用饱和蒸汽(100℃)及过热蒸汽(110、120℃)对试样进行预处理,利用动态热机械分析仪(DMA-Q800)在不同测试温度(20～80℃)条件下测试试样的弯曲蠕变曲线,最后选用测试温度20℃探究试样弯曲蠕变的时温等效特性,并运用Williams-Landel-Ferry (WLF)方程对水平移动因子与测试温度的关系曲线进行拟合。[结果](1)试样的瞬时应变和恒定载荷5 MPa保持的45 min应变均随测试温度的升高而增大。然而,试样的瞬时应变和45 min应变均随汽蒸预处理温度的升高而减小。(2)基于时温等效原理,可将不同汽蒸预处理试样45 min的短期蠕变曲线平移得到测试温度20℃下白栎木材的长期蠕变曲线。试样的水平移动因子与测试温度的关系曲线满足WLF方程,回归系数(R~2)均大于0.93,用WLF方程可以对蠕变特性的时间与测试温度关系进行有效表达。[结论]汽蒸预处理、测试温度和早材导管带对白栎木材的弯曲蠕变性能均影响显著;在20～80℃测试温度范围和汽蒸预处理温度(100～120℃)范围内,时温等效适用于白栎木材的弯曲蠕变。图9表2参25
[期刊] 湖南农业大学学报(自然科学版)
[作者]
姚珺 李明 汤楚宙 刘逸帆
以湘杂芒2号、芒/南荻杂交种、2年生南荻无性繁殖苗和3年生南荻种子苗为试验对象,测量、计算芒草不同节间含水率、外径、原始截面面积、茎秆截面惯性矩、最大荷载、弹性模量、抗弯刚度等,研究芒草茎秆的弯曲特性。结果表明,湘杂芒2号、芒/南荻杂交种、2年生南荻无性繁殖苗和3年生南荻种子苗的茎秆最大弹性模量分别为6377.07、5162.36、1694.72和1364.92 MPa,最大应力分别为88.37、103.48、39.07和38.25 MPa。4种芒草的弯曲性能差异大,在设计切割、粉碎、夹持机构时,需根据最大值来确定设计参数;芒/南荻杂交种第8茎秆部位置的应力103.48 MPa可取为粉碎设计参...
关键词：
芒草 茎秆 弯曲 力学性质
[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]
奚如春 邓小梅 马履一
为了描述油松木质部空穴化发生、发展和恢复特性,利用声发射技术对自然生长的油松树体进行声发射信号监测,通过声发射仪器探测、记录和分析其声发射信号,系统地研究了其树体木质部空穴化发生的声发射信号特征。结果表明:油松木质部空穴化发生的声发信号为突发性事件,其声发射信号频率在230～270kHz的频谱带上;声发信号在时间序列上,其日变化特征为06:00至17:00是声发信号的高峰期,18:00至次日06:00是低发期;其季节变化特征为6、8和10月的信号数量比12月要多而且幅度要大;在树体组织空间分布上,树体枝条和树干上部(靠近树梢)的信号多而密集,树干中、下部信号少而稀疏;在信号到达时间上,枝条首先...
关键词：
油松 声发射 木质部空穴化 信号特征
[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] 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] 中南林业科技大学学报
[作者]
韩健 周文捷 邹越
竹木复合材料的拉伸和弯曲性能是其重要的力学特性,对其应用有十分重要的影响。通过动态电阻应变仪和电脑程控力学试验机对由竹席、竹帘和杨木单板组成的复合材料的拉伸和弯曲力学性能进行了研究。研究表明竹木复合板的纵向和横向拉伸应变与载荷之间具有显著的线性相关关系,泊松比和弹性模量与载荷之间呈非线性关系。随弯曲载荷增加,竹木复合板的弯曲应力、应变和变形均呈线性增加,但弯曲弹性模量呈非线性下降。泊松比、拉伸和弯曲弹性模量与载荷之间呈非线性关系,证明了该竹木复合板的弹塑性特征。
关键词：
竹木复合板 拉伸特性 弯曲特性 泊松比
[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。
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