轉(zhuǎn)軸裂紋聲發(fā)射監(jiān)測研究

聲發(fā)射技術(shù)作為一種無損檢測方法，可以找到聲發(fā)射信號(hào)和裂紋擴(kuò)展之間的關(guān)系，分析材料變形與斷裂機(jī)制。介紹了聲發(fā)射技術(shù)用于轉(zhuǎn)軸裂紋監(jiān)測的研究，分析了聲發(fā)射信號(hào)與轉(zhuǎn)軸裂紋擴(kuò)展之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)表明采用聲發(fā)射技術(shù)可以對(duì)轉(zhuǎn)軸裂紋進(jìn)行監(jiān)測，證明了聲發(fā)射技術(shù)在轉(zhuǎn)軸監(jiān)測上的可行性。
??? 關(guān)鍵詞：聲發(fā)射；轉(zhuǎn)軸；裂紋擴(kuò)展；故障診斷
??? 斷裂是機(jī)械和工件失效的主要形式之一，與其他失效形式（彈塑性失穩(wěn)、磨損、腐蝕等）相比，更具危險(xiǎn)性。轉(zhuǎn)軸作為旋轉(zhuǎn)機(jī)械的主要承力部件，發(fā)生斷裂可能導(dǎo)致災(zāi)難性的事故，造成生命和財(cái)產(chǎn)的巨大損失。因此，對(duì)轉(zhuǎn)軸的裂紋監(jiān)測是非常重要的。聲發(fā)射（AE）技術(shù)作為一種在線監(jiān)測方法，可以對(duì)轉(zhuǎn)軸的完整性進(jìn)行判斷。
??? 一、聲發(fā)射監(jiān)測原理
??? 任何物體受到外力作用都會(huì)發(fā)生形變，超過一定限度便產(chǎn)生裂紋以至斷裂。在此過程中，物體內(nèi)部會(huì)發(fā)出不同的聲音（聲發(fā)射）。聲發(fā)射信號(hào)波形的幅度非常小，頻率非常高，利用非常靈敏的傳感器可把物體內(nèi)部發(fā)出的微弱聲信號(hào)接收下來，然后轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，進(jìn)而由聲發(fā)射系統(tǒng)分析處理，發(fā)現(xiàn)物體內(nèi)部裂紋的發(fā)展情況。
??? 金屬軸在屈服點(diǎn)附近出現(xiàn)聲發(fā)射計(jì)數(shù)高峰，標(biāo)志著裂紋的形成。一旦裂紋形成，轉(zhuǎn)軸局部地區(qū)的應(yīng)力集中得到卸載，產(chǎn)生聲發(fā)射。斷裂過程大致可分為三個(gè)階段：裂紋成核、裂紋擴(kuò)展和最終斷裂，三者都可以成為強(qiáng)烈的聲發(fā)射源。轉(zhuǎn)軸內(nèi)部發(fā)出的聲信號(hào)以彈性波的形式向四周傳播，到達(dá)轉(zhuǎn)軸表面，并經(jīng)過傳感器轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，經(jīng)過前置信號(hào)放大器放大，再由聲發(fā)射采集卡接收并進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，成為數(shù)字信號(hào)，傳入計(jì)算機(jī)，經(jīng)軟件分析，就能確定轉(zhuǎn)軸上裂紋的全部發(fā)展過程，實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。