金属材料循环受力工况下裂纹无损检测方法研究

摘要

由于循环应力作用会诱发材料内部复杂的声发射信号，导致裂纹萌生阶段的特征信号被强背景噪声淹没；同时，高频弹性波在传播过程中受材料微观结构散射和边界反射效应的影响，信号会发生严重衰减与畸变，使传统时域或频域分析的方法难以有效分离裂纹扩展的微弱特征。为提高材料裂纹检测结果的精度，以某金属材料作为研究对象，对其循环受力工况下所产生的裂纹进行无损检测。搭建金属材料循环受力工况下裂纹无损检测平台，实时采集缺陷信号；记录信号传播的到达时间，计算出金属材料受压面的相关参数，利用小波包分析方法对所收集的信号进行处理；将处理后的信号按照相同长度划分为两组，计算单组信号之间的相关系数；在确定材料存在裂缝的前提下，对其位置进行定位设计，以此完成无损检测。实践结果表明，设计的方法可以实现对金属材料裂纹的无损检测，检测结果与计划结果的一致度较高。