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木材裂纹尺寸及分布对声发射横波传播特性的影响研究
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作者 黄长林 李明 +4 位作者 方赛银 赵越 覃葛洲 杨洲凌 邓婷婷 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2023年第1期190-198,共9页
为探究木材表面裂纹尺寸与分布对声发射横波(transverse wave component of acoustic emission,AE TW)传播特性的影响,通过锯切方式制作不同尺寸的裂纹,研究沿木材顺纹理方向传播的声发射横波的传播特性。首先,在试件表面锯切出4条具有... 为探究木材表面裂纹尺寸与分布对声发射横波(transverse wave component of acoustic emission,AE TW)传播特性的影响,通过锯切方式制作不同尺寸的裂纹,研究沿木材顺纹理方向传播的声发射横波的传播特性。首先,在试件表面锯切出4条具有相同长度而宽度与深度不同的规则裂纹,分别采用铅芯折断和信号发生器模拟产生突发和连续的AE源,并且通过等间距分布在试件表面的5个传感器采集AE信号,采样频率设置为500 kHz。然后,在铅芯折断试验的基础上,依据驻波成分的基频,对原始AE信号进行高通滤波处理,截止频率设置为7 kHz,再采用相关性分析的方法确定AE TW在固定距离上的传播时差,进而依据时差定位的原理计算其传播速度。最后,通过信号发生器产生不同电压等级的150 kHz脉冲串作为AE源,研究不同裂纹尺寸下的AE TW能量随距离的衰减规律。结果表明,在无裂纹试件中,AE TW的平均传播速度为824.4 m·s^(-1)。而仅改变裂纹深度时,随着裂纹数量的增加其速度分别从1216.5、1171.1、1220.8 m·s^(-1)减小到913.8、820.6、885.2 m·s^(-1)。无裂纹试件能量衰减速率|K|为2.98,随着裂纹尺寸的增加,衰减速率呈现减小趋势,裂纹尺寸与分布不影响其能量衰减规律,且当能量初始值不同时,所表现的衰减规律也相同,其AE TW速度和能量变化均能反映裂纹的存在。 展开更多
关键词 木材裂纹 声发射横波 相关性分析 能量衰减速率 传播速度
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基于声发射的樟子松锯材表面横波与内部纵波传播特性及能量衰减规律
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作者 丁锐 方赛银 +4 位作者 罗蕊寒 赖菲 杨洲凌 黄长林 李明 《木材科学与技术》 北大核心 2022年第1期36-42,共7页
为研究不同声发射(acoustic emission,AE)模态的传播特性与能量衰减模式,依据波动理论提出一种木材AE信号表面横波与内部纵波析取方法,进而建立AE信号能量衰减模型。首先,依据ASTM-E976-2015通过铅芯折断的方式在樟子松锯材表面产生AE源... 为研究不同声发射(acoustic emission,AE)模态的传播特性与能量衰减模式,依据波动理论提出一种木材AE信号表面横波与内部纵波析取方法,进而建立AE信号能量衰减模型。首先,依据ASTM-E976-2015通过铅芯折断的方式在樟子松锯材表面产生AE源,并在不同位置采集表面横波与内部纵波的AE原始信号,采样频率设置为500 kHz;然后,采用小波分析方法从原始信号中重构AE波形,分析木材AE信号表面横波与内部纵波的传播特性;最后,通过指数函数拟合的方法,构建表面横波与内部纵波能量衰减模型。结果表明:表面横波与内部纵波在樟子松锯材中传播时AE能量均呈明显的指数衰减规律,但在频率分布和传播速率上均有较大差异。表面横波在传播初始阶段主要分布在以80.0 kHz和113.3 kHz为中心的两个中高频段内,随着其在木材表面的传播,高频信号迅速衰减为低频信号。而内部纵波始终处于相对低频段内,其平均传播速率约为表面横波的4.6倍。 展开更多
关键词 声发射 樟子松锯材 表面横波 内部纵波 小波分析 能量衰减模型
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