摘要
声发射检测技术作为一种无损在线检测技术，在工业设备疲劳检测和大型结构的健康安全检测中应用广泛，通过分析待检件的声发射信号来评估待检件的完整性及其性能好坏。光纤光栅传感器具有灵敏度高、尺寸小、不受电磁干扰、易嵌入结构中等优点，在声发射研究领域有着重要的应用。本文在研究声发射检测技术和光纤传感技术的基础上，以小型风机叶片、钢板为研究对象，围绕声发射检测技术，分别从光纤光栅声发射检测系统构建、声发射信号去噪分析以及声发射源定位技术展开了一系列的研究工作。 (1)采用可调谐窄带光源解调的方法，对FBG和π-FBG的灵敏度进行了对比分析，提出了基于π-FBG的声发射检测系统，利用该系统进行了声发射标准信号检测，将测量结果与传统压电式传感器测量结果比较，证明了该系统可以成功的检测到声发射信号，同时对π-FBG的相关特性进行了研究，为后续声发射信号分析和声发射定位奠定了基础。 (2)为消除声发射信号中的噪声干扰，解决小波包阈值去噪在低信噪比的条件下去噪效果差的缺点，研究了基于经验模态分解(EMD)的小波包阈值去噪方法，通过对比仿真信号用不同降噪方法的信噪比(SNR)和均方误差(RMSE)，得到基于EMD的小波包阈值去噪方法在不同信噪比的条件下都具有良好的去噪效果。 (3)本文以小型风机叶片为研究对象，模拟两种不同常见损伤：基体开裂和纤维层断裂。通过对两种损伤信号进行降噪处理，并利用小波包能量特征提取的方法对两种损伤进行了特征提取。 (4)为解决声发射源定位的问题，以钢板为研究对象，设计并搭建了声发射定位实验平台，在钢板上运用时差法(TOA)和时差图法(Delta T)分别进行了声发射线性定位和平面定位实验。
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