钛合金裂纹声发射源的特征分析与实验验证

作者:李秋锋; 康晨; 魏鑫成; 周瑞琪; 董德秀; 黄丽霞
来源:失效分析与预防, 2022, 17(05): 316-327.
DOI:10.3969/j.issn.1673-6214.2022.05.006

摘要

针对钛合金损伤在役监测需要,提出采用声发射实时动态监测技术。为了对钛合金中裂纹声发射源做特征分析,利用有限元分析方法,通过建立钛合金二维模型,采用3种力源函数对材料中不同类型、不同中心频率与不同传导距离的裂纹声发射源开展研究,并结合频散曲线,利用小波方法分析声发射源的特征频率与模态。结果表明:双极子源在平行X轴源方向产生的结果整体上非常清晰,在中低频范围与S0模态一致;但在Z轴源方向,对于特征频率为0~200 kHz时未能明显体现Lamb波产生波形的模态。单极子源1平行X轴源方向产生的结果在中高频高幅值区域最清晰,但在低频处的混叠,不易对模态进行识别;在Z轴源方向,A0模态识别最清晰。单极子源2平行X轴源方向产生的结果最精准地反映了中心频率,但对于S0模态识别的清晰度要弱于其他2种源的结果;Z轴源方向也同样反映出清晰度较弱。采用断铅实验的验证结果与仿真结果较一致,说明仿真结果的可靠性。

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