损伤声发射（精选十篇）
损伤声发射 篇1
该锚固结构预定疲劳测试次数为200万次, 采用压-压疲劳加载, 最大加载载荷-1714KN, 最小加载载荷-124.6KN, 加载频率为1.1次/秒。随着疲劳加载次数的增加, 锚梁横梁段与底部支撑板焊缝连接处出现宏观裂纹。当疲劳次数达到77万次的时候, 采用声发射技术对钢梁进行疲劳监测, 采集裂纹活动过程的声发射信号。经过10天的监测, 一直跟踪至疲劳测试结束, 获得了有价值的数据。通过对数据的处理分析, 得到裂纹损伤活动过程的信号特征。数据分析表明, 裂纹在张开与闭合阶段均产生声发射信号, 且具有不同的参数特征, 只有经过一定的疲劳周次, 才会发生真正的裂纹扩展, 裂纹扩展具有随机性。图中左端红点处为已发现的焊缝裂纹处。
1 疲劳损伤声发射监测目的及监测系统
1.1 检测目的
这次检测的主要目的是在找到疲劳裂纹信号特征的基础上进一步分析疲劳裂纹信号的规律和定位效果, 并找出裂纹扩展信号, 对裂纹缺陷处进行监测, 实时预报裂纹扩展的发生、发展, 对裂纹缺陷信号源进行定位, 判断损伤位置以及损伤活度。
1.2 检测仪器
采用美国物理声学公司 (PAC) SAMOS PCI-8声发射系统对疲劳试验过程进行长时间监测, 谐振传感器中心频率为150KHz, 前置放大器选择40db增益。
2 探头布置
图2是该锚固结构 (见图1) 左端背侧焊缝处传感器布置简图, 裂纹在7探头附近。其疲劳裂纹的基本特征与文献“桥梁结构疲劳损伤声发射信号的特征”中分析的疲劳裂纹特征基本一致。
3 数据分析
3.1 裂纹信号的周期性分析
通过分析裂纹活动时的信号能量非常低, 均低于50, 采用图形滤波滤除能量低于50的噪音信号。图3为12月21日“武汉桥梁定位测试-1221全波形变频平稳阶段采集.DTA”中的数据, 加载频率为0.5HZ (周期为2s) 时, 7通道滤波后的幅值图 (每小格间隔0.5秒) 。
通过信号特征参数和波形的分析, 图中所示信号均为裂纹活动时的信号, 裂纹信号分三层。三层信号的周期与加载周期都相同, 信号的具体参数如表1:
图4至图6是分别对这三层信号进行5、7通道定位的图, 进一步证明这些信号都是裂纹活动时的信号。
图7为12月21日“武汉桥梁定位测试-1221全波形变频过程至平稳阶段采集.DTA”中的数据, 加载频率为1.1HZ (周期为0.9s) 时, 7通道滤波后的幅值图 (每小格间隔0.5秒) 。
可看出裂纹信号分三层, 三层信号的周期与加载周期都相同, 信号的具体参数如表2。对每层信号进行定位确定, 其结果同上。
从上面两个例子可看出三层信号的周期和加载周期都相同, 并且通过定位分析可以确定都是裂纹活动的信号。第一层和第二层相差半个周期。第三层和第一层一一对应, 但比第一层早到达传感器。 (第一组数据第三层比第一层数据早到0.25s, 第二组数据第三层比第一层早到0.04s) 。
分析:
1) 第三层信号是不是第一层信号的回波?不是, 因为第三层的信号比第一层的信号早到达传感器。2) 是不是因为HLD过长, 而导致把一个HIT变成了两个HIT?不是, 因为波形长度是4K, 即4ms, HLT为1000μs, 即1m s, 若第一层和第三层信号相差几个毫秒, 那么才有可能出现这种情况。3) 第一层和第三层是不是纵波和横波的关系?因为纵波传播快, 衰减大, 可能先到达传感器, 并且幅值低, 但是纵波和横波到达时间相差0.25s, 那么信号源距探头100多米才可能实现, 所以这种情况不可能。4) 如何区分裂纹张开和闭合的信号?因条件所限未接载荷曲线, 根据裂纹扩展机理, 加载时裂纹张开, 可很轻易判断出张开和闭合的信号。推测:裂纹在一个加载周期产生三次裂纹信号, 张开一次, 闭合一次。第三层信号和第一层信号一一对应, 可能是裂纹扩展的信号但这种情况并不是绝对的, 有时裂纹信号只有两层, 上下层间隔半个周期, 即一个周期产生两次信号;有时裂纹信号只有一层, 且连续两个信号的间隔与周期相同, 也就是说裂纹一个周期只产生一次信号, 如图8和图9所示。
一个周期产生两次裂纹信号, 上层为66~67db, 中心频率为160KHZ-170KHZ, 下层是55-56db, 中心频率为210KHZ-230KHZ。
一个周期只生次裂纹信号, 幅值为60-64db。
3.2 裂纹信号的定位
下图是12月20日至12月22日5、6通道定位变化图。从图中可看出裂纹的位置离6通道越来越远, 即裂纹在这三天不断扩展, 扩展了10mm。
4 结论
1) 根据之前对裂纹信号的研究, 我们找出了裂纹信号的周期性规律。若在实验之前接入疲劳载荷外参数, 我们可以区别出裂纹张开、闭合和扩展时的信号。2) 定位分析也得到了较好的效果, 若从实验初开始检测, 我们可以在宏观裂纹出现前确定裂纹出现的时间和精确定位出裂纹的位置。3) 我们可以通过裂纹的声发射活性变化判断裂纹的变化规律, 并对其进行失效预报。4) 结合断裂力学、损伤力学与声发射, 我们可以进行损伤力学和结构的深层次分析。
摘要：为了克服常规无损检测方法不能动态监测疲劳裂纹的损伤程度, 根据声发射及其定位技术, 采用实验手段研究了桥梁锚固结构在初始裂纹存在情况下, 随着疲劳加载过程, 其损伤活性的变化情况。实验结果表明, 疲劳裂纹具有一定的周期性规律;随着加载的进行, 声发射仪器能精确定位出裂纹初始位置和扩展方向。这篇文章主要介绍疲劳裂纹信号的周期性规律和定位效果, 关于从复杂噪音环境中如何识别和分离裂纹活动信号, 请查看文献“桥梁结构疲劳损伤声发射信号的特征”。
关键词：声发射,疲劳裂纹,在线监测
参考文献
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[3]耿荣生, 景鹏, 雷洪.飞机主承力构件疲劳裂纹萌生和扩展的声发射评价.无损检测, 1999.
损伤声发射 篇2
利用声发射技术对2.5维浅交弯联机织复合材料在整个拉伸过程的`各种损伤发展、演化进行了试验研究.结果表明:2.5维机织复合材料拉伸损伤演化可分为损伤初始、损伤严重和快速断裂3个阶段.
作 者：董伟锋 朱建勋 张建钟 肖军 作者单位：董伟锋,朱建勋,张建钟(南京玻璃纤维研究设计院)
肖军(南京航空航天大学材料科学与技术学院)
耳声发射，查宝宝是否“聋” 篇3
大家知道，孩子的语言功能与听力有极大的关系，一般情况下，常与年龄同步增长。一个听力正常的孩子到3岁时能够掌握600～1000个单词，而有听力损伤的孩子，如果又没有接受康复训练，则语言几乎得不到应有的发展。据统计，在孩子一出生就能确诊有听力损伤，并及时进行康复语言训练，则3岁时可以掌握300～700个单词，几乎可以达到正常孩子的语言程度;而在6个月时发现有听力损伤的孩子，进行康复语言训练后，到3岁时能掌握100～400个单词;在2岁时发现听力损伤，进行康复语言训练后，到3岁时仅能掌握几十个单词。因此，早期发现孩子听力损伤，及时进行康复语言训练，孩子的语言功能损失就比较小。
目前，医院对新生儿体检时，普遍采用拍手看婴儿眨眼的测试方法来判断孩子是否有听力损伤。由于人的正常听力频率范围可达20～20000赫，而人正常的说话声音频率也在150～10000赫之间，拍手时一方面动作本身可能对孩子产生惊吓而眨眼，另一方面有听力损伤的婴儿的残余听力可能使他能听到某个频段的声音而做出反应。所以，拍手看婴儿眨眼的测试方法并不能说明婴儿的听力水平，尤其是对于轻度听力损伤的婴儿更难以发现。
耳声发射是一种产生于耳蜗，经听骨链及鼓膜传导释放入外耳道并具有一定特征的微弱信号，是一种客观的、无创性的耳蜗功能检查，也是新生儿、婴幼儿听力监测的最佳方法，具有快速、敏感、无创的特点。耳声发射可以在婴儿睡眠中进行，操作简单，费用低廉，时间短（仅需5分钟左右），对传导性听力损害检出率较高，且不需要头皮电极。
用耳声发射方法检查婴儿听力，应选择在婴儿较安静的时候，如睡觉时、喂完奶后或换完尿布后，否则有可能会延长测试时间。新生儿首次听力筛查，最好在出生后1～7天内进行，3个月内复查。首次筛查未通过应在3～4个星期后再复查，若复查仍未通过，应进行听力脑干反应测试检查，结果还未通过，则应在出生后3～6个月内接受治疗。
仙游木兰溪大桥吊杆损伤声发射监测 篇4
大跨度斜拉桥、悬索桥及吊杆拱桥, 拉吊索是它们极其重要的受力构件。由于桥梁跨越江河湖海, 在恶劣环境的影响以及长期车辆等动荷载作用下, 拉吊索容易出现腐蚀、断丝、滑丝现象, 甚至出现索杆断裂造成整个桥面塌陷事故, 如四川宜宾大桥、福建武夷山公馆大桥吊杆断裂, 桥面坍塌。因此, 对吊杆定期检测、监测和维护是十分重要的工作。目前, 常见的检测手段主要有人工检测法、超声波检测法、射线检测法、漏磁检测法和声发射检测法[1~5]等。声发射法是无损检测技术中一种被动的检测技术, 具有实时性, 能够准确地反映材料内部的变化。通过布置少量的声发射探头, 可以对整个结构进行全面监测。与其它无损检测技术相比, 它具有方便简单, 耗时少, 灵敏度高等明显的优势[5]。因此声发射检测方法很适合桥梁拉吊索的检测, 并在拱桥吊杆损伤监测中已得到了应用[6~11]。
2. 仙游木兰溪大桥工程概况
福建莆田仙游木兰溪大桥始建于1996年间, 全桥共分为3孔, 中孔净跨64米, 两边孔净跨54米, 均为中承式拱结构, 如图1所示。中孔钢管混凝土拱肋, 净跨64米, 矢跨比1/3.2, 拱轴为二次抛物线, 按无铰拱设计, 拱肋采用2×750毫米钢管组合而成的哑铃型拱肋, 肋高2.0米, 内灌C40混凝土。两侧边孔钢管混凝土拱肋净跨54米, 矢跨比1/3.75, 拱肋采用2×750毫米钢管组成的哑铃型拱肋, 肋高1.8米, 桥面以上设两根横撑联系, 其余构造同中孔。桥址处由杂填土、砂卵石层、残积粘性土、强风化花岗岩、中风化花岗岩组成。北侧ZK1、ZK2孔南侧六个孔之间可能有断裂带通过, 但可视为非活动性断裂处理。根据地质情况和桥梁结构要求, 鲤城 (城北) 只有一根机械冲孔桩, 其余均为人工挖孔桩, 墩基均为扩大基础, 城南台为扩大组合式桥台。
3 仙游木兰溪桥梁吊杆损伤的声发射监测
3.1 有效声发射信号的确定[6]
从采集声发射信号上升沿时间和持续时间的关系图来看, 它明显分为5个区域, 如图2所示。
对每个区域信号的特征通过分析, 发现不同区域分别表征不同的声发射信号。区域1, 上升沿时间和持续时间均非常短;区域2, 上升沿时间比持续时间长。这两个群均反映了电、机械噪音的影响。区域3, 上升沿时间和持续时间呈线性关系, 是声发射信号或噪音重叠的结果;区域4, 上升沿时间比持续时间短, 这是声发射探头附近噪音影响的结果;区域5, 这是结构为主发生的声发射信号。因此, 当声发射信号点位于区域5时, 可以判定是有效的声发射信号。因此利用声发射信号上升时间与持续时间的关系图, 就可以确定有效信号的存在。
3.2 木兰溪桥梁吊杆声发射测试方案
为监测锚头和附近钢绞线的损伤状况, 并记录声发射波形和特征参数, 鉴于现场条件在所监测吊杆下锚头附近布设2个声发射传感器, 如图3所示。此外, 在传感器表面和接触面抹上真空树脂, 增加传感器与接触面的声耦合, 可提高监测信号的可信度, 然后再用胶带固定传感器, 最后进行声发射系统参数设置。
根据结构的对称性及现场吊杆工作状况, 有代表性的选择4根吊杆, 分为短吊杆、次短吊杆、次长吊杆和长吊杆, 所测试吊杆的分布如图4所示。
声发射测试设备为美国声学物理研究公司的8通道全数字式MISTRAS2001系统。声发射传感器也为该公司生产, 其型号为R15, 它是一种压电谐振式传感器, 其中心频率为150k HZ, 具有强烈屏蔽外界噪声的能力。根据已有工程经验, 测试参数设置如下[6]:采样频率为2MHz, 波长的采样长度为1K (1024个点) 。前置触发的时间为整个波形事件时间的25%。在现场环境中测试, 噪声较强烈, 采用浮动门槛值。为了在灵敏度和噪声干扰之间作出选择, 初始设定门槛值为45d B。滤波器的滤波带宽为100k HZ~600k HZ。由于采集的信号非常微弱, 应经过放大器放大, 采取二级放大, 前置放大器增益为40d B, 主放大器增益为20d B。定时参数是波击信号的控制参数, 峰值鉴别时间设为300μs;波击鉴别时间设为600μs;波击锁闭时间设为1000μs。
3.3 声发射测试结果
利用声发射特征参数相关点图来量化平行钢丝的损伤过程, 通过不同的声发射参数两两组合, 发现用声发射计数、能量、持续时间、幅值以及时间的相关图分析, 结合前面拉吊索损伤声发射特征参数范围, 很容易描述平行钢丝的损伤过程。
仙游木兰溪大桥吊杆典型的声发射测试结果如图5~图8所示。
3.4 测试结果分析
由上所述, 利用声发射信号上升时间与持续时间的关系图, 就可以确定有效信号的存在。因此, 从图5 (a) ~图8 (a) 可以看出, 监测过程中除了一些噪声信号以外, 还存在较多的声发射信号, 表明所监测的吊杆均存有一定损伤。通过结合其它声发射参数图, 发现在测试过程当中, 不同长度不同位置的吊杆, 信号幅值不同, 变化范围为59d B~97d B, 说明吊杆内存在的损伤程度不同, 其中次短吊杆其幅值最大, 这说明了次短吊杆的钢绞线的损伤较其它吊杆更为严重。另外, 从声发射能量和计数图上也可以看出, 峰值是具有突发性的, 这是裂纹扩展时产生的突发高能量信号。通过打开钢绞线发现损伤确实严重, 表面有大量的锈粉存在, 清理干净后, 发现存在大量锈坑。利用放大镜观察锈坑, 发现有的锈坑明显存在裂纹扩展现象, 测试结果与实际情况非常吻合。
仙游木兰溪大桥吊杆测试结果汇总详见下表1。
4 结论
常规无损检测方法不能动态监测吊杆损伤程度和类型, 本文利用声发射技术对莆田仙游木兰溪大桥的吊杆进行了声发射在线监测, 得到如下结论:
(1) 采用声发射方法有效监测了仙游木兰溪拱桥吊杆的损伤, 吊杆损伤的活性可通过声发射计数、能量和幅值图上的高峰值性和突发性来判断。
(2) 声发射信号幅值、能量、计数随时间实时变化图能直观显示吊杆的损伤程度关系;测试结果发现次短吊杆的钢绞线损伤较为严重, 这与实际情况非常吻合;这充分说明了声发射技术在吊杆损伤监测中应用是完全可行的。
参考文献
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损伤声发射 篇5
技术研究
A study on ELID ultra precision grinding of optical glass
with acoustic emission
D.J.Stephenson*, X.Sun, C.Zervos
摘要
BK7玻璃和微晶玻璃的ELID磨削是用声发射进行研究的。实验结果表明，在磨削过程砂轮和工件之间的接触面积是对精细粒度的树脂结合剂砂轮的承载能力至关重要。ELID可用于当砂轮和工件接触面积大时材料去除的高效性。ELID砂轮的敷料强度之间的与检测到的AE信号之间的相关性进行了观察。更细的粒度砂轮磨削的进取ELID修整参数对应于一个较低的AE水平。当ELID砂轮的处理时间增加时，低而稳定的AE振幅由于砂轮磨削的恶化变得大而波动。结果表明，声发射检测技术有潜力被采纳为超精密磨削过程监测，确定砂轮的条件和调查ELID磨削机制的有效方法。Q 2005 Elsevier公司保留所有产权。关键词：ELID磨削玻璃；声发射； 1.引言
在精密磨削，实现高质量的表面最实用的方法是使用一个细磨粒尺寸砂轮。然而，随着粒度的减小，用于存储碎屑的空间变小，承载容易冲突[ 1 ]。当碎屑填充在砂轮表面的活性颗粒的孔隙间时砂轮受到负载。当去除率超过碎屑存储可用率，碎屑会积聚在碎屑存储空间[ 2 ]。磨屑粘附在砂轮表面减少了磨粒出刃的层次和存储新的碎屑的空间由此产生了砂轮和工件之间沉闷的摩擦行为。因此，表面光洁度差，严重损伤都将在加载条件下出现。车轮负载可以限制加工效率甚至使磨削变得不可能。树脂和金属结合剂砂轮是精密磨削常用的。他们有相对较少的空隙当敷料、整形后，修整表面太光滑、致密，活动构件间不足的空间来容纳芯片[ 2 ]。当钝的磨粒和树脂粘结材料被磨损是精细粒度的树脂结合剂砂轮光学玻璃的精密磨削可能发生自我修正过程。使用树脂结合剂砂轮的自我修整效果仍需被研究。在线电解修整（ELID）技术被用来减轻精细粒度的金属结合剂砂轮的负载。ELID电化学技术是通过原位电解来持续修整金属结合剂砂轮[ 3–7 ]。电解化学修饰了磨削砂轮的表面，在磨削过程中磨削砂轮的层数也被改善以此来提供必要的磨粒出刃和芯片存储空间。在精密磨削中，保持最佳的砂轮面貌是实现高质量的质地表面必不可少的。实时过程监控或检测方法来确保所需的砂轮状态和部分质量[ 8 ]。无损评价（NDE）传感器的应用可以在实时监控磨削过程中发挥重要的作用。在超精密加工光学玻璃，材料以非常低的材料去除率从工件去除，未切割的切屑厚度通常是在纳米水平以使表面/亚表面损伤打到最低。小的切削深度下功耗，振动和力信号具有很低的灵敏度和信噪比（ANR），这是因为在切削过程中的低层次的力。一些在传统的加工操作常用的传感器来监测切削过程精度是很困难的。然而，声发射（AE）信号已被证明是足够敏感的来监测精密磨削，并更适合用于监测非常快的事件，例如力的测量[9–11 ]。由于声发射波的传播频率从100千赫到1兆赫，远高于多数结构固有频率，机械振动不会影响的AE信号[ 10 ]。因此声发射作为理想方法来表征材料去除活性，提供工具条件和零件质量信息。声发射波可以由一个声发射传感器（压电换能器）检测，它安装在靠近地表的位置。声发射源包括弹性碰撞，摩擦，压痕裂纹，键的断裂，切屑断裂，断口，和车轮/工件界面除砂[8,9]。先前的研究已经表明，磨损颗粒，砂轮负荷，沉重的摩擦，和硬的粘结材料可能会导致较大的声发射能量[ 11–13 ]。车轮荷载，耕，和滑动是声发射能量的主要来源。耕的特征为无材料去除工件的塑性变形，由于这种变形而消耗能量。滑动由于磨粒和工件之间的滑动摩擦而消耗能量。扩展的磨削操作过程中砂轮负载的影响降低了磨粒切削作用的效率，由于砂工作的互动组件产生打的耕和滑动（摩擦）部件。这预计将增加过程中声发射能量。已经做出许多努力来发展状态监测系统来利用声发射信号中提取的特征。工业应用一个比较可靠的方法均方根（RMS），来评价声发射信号。均方根评价AE信号被定义为：
其中v（t）是AE原始信号，T是整合期。
在过去的二十年里中ELID技术已深入研究。对ELID的原理，据作者所知，据大森的描述以前的文献中没有先进的明显。为了了解和提高ELID技术，金属基体修整砂轮的的电化学行为应进行彻底调查。为了研磨过程的监测，力在以前的研究通常被用于评估磨削工艺和探讨ELID机制。据报道，ELID可以磨削开始阶段提供降低和几乎恒定的磨削力。Lim研究了ELID参数的影响，表明磨削力随着修整电流的占空比的增加而下降。Fathima指出，对于粗粒度的砂轮修，低占空比修整是可取的，而较高的易磨性和更高的占空比被推荐用于精细粒度的砂轮以达到高质量的表面。在这项研究中，声发射法被用于评估ELID为减轻砂轮轮负载的有效性和确定砂轮的条件。结论建立采用刚性机床tetraform C，磨削BK7玻璃和微晶玻璃测试的基础上。本研究的目的是评估铸铁结合剂砂轮ELID磨削的性能并将之与不经ELID的树脂结合剂砂轮磨削想比较。声发射的等级对应于不同的电修整参数是基于声发射的测量研究。这项研究还调查了ELID机制，提供了最佳的磨削条件如何实现的预测。2.实验设置
ELID和没有ELID的磨削试验是在精密平面磨床tetraform C上进行[ 6 ]。使用了2到7mm的粒度尺寸，124毫米直径和4毫米表面宽度的铸铁结合剂（CIB）和树脂结合剂金刚石砂轮。工件的材料是微晶玻璃和BK7玻璃，或者长方形（16×10毫米）或圆形（直径50毫米）。ELID系统采用不锈钢作为阴极，用220毫米的敷料覆盖缺口1 / 6的轮面。一种水基磨削液CEM，富士模具，日本，作为冷却液和电解质。ELID应用的电源是一个ed-921（富士模具，日本）。AE信号采集系统的流程图如图1所示。使用压电传感器的传感器采集声发射信号。传感器1，图1所示，是一个宽带100–1000千赫的物理声学有限公司的模型。该传感器使用凡士林连接到工件表面。声发射信号经传感器转换成电信号，通过前置放大器放大到可用的电压水平并转移到aedsp-32 / 16卡，它有16位分辨率的数据记录。前置放大器（1220A）提供了100的收益（40分贝）和使用100–1200 kHz带宽的带宽滤波器来消除机械和声学背景噪声，优先在低频率。每秒2百万的采样率频率进行信号采集。声发射设施被用来短时间内获得AE原始信号和快速傅立叶变换（FFT）分析。另一个声发射系统，AE4000-1，沃尔特凯利公司，与“S”型传感器——图1-2的传感器，用于收集的被纠正的AE信号来监测在一个完整的磨削循环声发射的变化。
3.结果与讨论
3.1.树脂结合剂和铸铁结合剂（ELID）砂轮的声发射
如图2所示杯形砂轮的研磨材料去除区分主要和次要。一般来说，主要的材料去除区可以考虑进行大多数材料去除，而二级材料去除工艺去除地面材料一个很小的比例，可以考虑作为一个加工区。超精密磨削，如切削深度相对于砂轮的边缘的半径非常小时，主去除区域和次区域以及他们之间的边界都很难区分（图2）。因此，本文并不试图区分声发射来自不同的材料去除区的贡献。对树脂结合剂砂轮磨削产生的声发射信号（无ELID）和CIB轮（ELID）进行了研究。初步试验是用BK7玻璃样品使用7毫米粒度砂轮在39米/秒的轮速，6毫米/分钟进给速度，5毫米深度进行切割。加工过程中砂轮和工件之间的接触面积是40平方毫米。图3为一些通过AErms磨削的结果，它表明铸铁结合剂砂轮ELID磨削比树脂结合剂砂轮产生更高的AErms和表现更大的散射。没有摩擦的痕迹或地面严重损坏表面。进一步实验是用表面直径50毫米的BK7玻璃样品以39米/秒轮的转速，2 mm切削深度，和3毫米/分钟进给率进行切割。在磨削过程中砂轮和工件之间接触面积的变化范围在0–200平方毫米。图4显示了树脂结合剂和金属结合剂砂轮表面和工件接触面积变化相对应的声发射信号。每个砂轮总的材料去除量低于75毫米。在图4中，当砂轮和工件的接触面积小于150平方毫米时，树脂结合剂砂轮的声发射水平普遍低于金属结合剂砂轮。然而，树脂结合剂砂轮的砂轮和工件接触面积扩大时AE水平增加一个相当大的速率。图4表明，声发射信号的振幅达到在B点峰值，比达到最高的轮/工件接触面积200平方毫米更早。显然，轮/工件接触区在很大程度上影响了树脂结合剂砂轮磨削的AE振幅。对声发射信号的峰值的位置被认为与表面质量差相关联。在图4中的ELID轮产生的声发射信号具有较低的AE水平相对于相同的磨削参数下的树脂结合剂砂轮。轮/工件接触区并没有对ELID磨削的AE水平表现出的一个显着的影响。
图5显示了在当砂轮与工件接触面积为180平方毫米时树脂结合剂和技术结合剂砂轮磨削时声发射信号的时间域和频率域。采用树脂结合剂砂轮产生的声发射信号比金属结合剂砂轮产生的信号更大的振幅。树脂结合剂砂轮产生的锯齿状的AE信号可能是由于钝砂轮与工件之间摩擦或滑动作用。对于树脂结合剂砂轮磨削在频率成分的振幅的增加与ELID磨削在图（a）和（b）中做了一个整体比较。由两个砂轮产生的频率分量之间明显的差异可以在图5中观察到的。图6显示了两个车轮产生的表面。在ELID磨削和树脂结合剂砂轮磨削中，样品都经过了十次磨削过程，为了观察长时间的进程中砂轮状态的稳定性在，并增加轮和工件的接触面积。
图7显示了树脂结合剂砂轮的SEM照片。该照片是在两个不同的地方，一个远离和一个在砂轮的前缘的附近，它磨削时经历了最积极的条件。从这两幅图画的比较，很明显，该轮已在基体材料中裂纹扩展过程中损坏。前缘附近的光学显微镜在图8（a）表明，活动的金刚石磨粒的数量相比于图8（b）所示的卸载砂轮表面显著下降。影响轮式装载期间延长磨削操作降低了磨粒切削产生大的春耕行动和滑动的效率（摩擦）的磨粒工件的相互作用组件。随着砂轮的磨损，由于能源消耗翻耕和滑动部件负载的能源消耗增加，从而声发射也增加。研究结果表明，砂轮/工件接触面积是影响轮树脂结合剂砂轮加载的一个关键因素。严重的轮装载是为精细粒度的树脂结合剂砂轮所发展的，当轮/工件接触面积增加时。从中可以得出结论，当砂轮与工件之间的接触面积大时，一个经过ELID磨削的精细粒度的CIB的杯形砂轮比树脂结合剂砂轮能更好的克服车轮荷载。在这样的条件下，ELID方法有望成为更适合高效精密磨削的材料去除。
3.2.利用声发射检测车轮状态
ELID砂轮在修整后能迅速进入一个稳定的切削过程。然而，随着材料去除或处理时间的增加，ELID轮可能不良的砂轮地貌最终无法进行适当的切割。由于砂轮具有粗糙的表面和许多不导电磨料颗粒嵌入，电解质的散乱和金属表面之间会产生不均匀的电流分布，如图9所示（a）。在金属结合剂中电解质的流动和分布是由图中的等高线表示。可以看出，磨料颗粒和腔干扰了电流的流动。他们使其周边周围的电流密度的局部增加。该区暴露了碎屑去除表面氧化物的摩擦产生的金属键，如图9（b），也是修整电流的密集区域。这表明，金属基体的砂轮表面不均匀的电化学反应将由不均匀的电流分布产生而导致在金属表面的电解作用产生不同。图10显示了在一系列的磨削循环中BK7玻璃声发射信号的变化。当砂轮的材料去除量低于75立方毫米，声发射信号是稳定的，表现出相对小的值。在材料去除量的增加，声发射幅值增加并变得不稳定。CIB砂轮表面的光学显微照片如图11（a）所示，当去除材料后有裂缝的存在，砂轮表面有大的空隙和严重锈蚀的地区。长的裂缝可能来自短裂纹或缺陷，并被工件在车轮工作接口处的周期力下扩大。电解腐蚀电化学行为可以集中在这些位置促进裂化过程。探讨轮表面裂纹的形态，聚焦离子束（FIB）技术被用于监测砂轮表面的地下横段铣。图11（b）显示了离子束加工产生的沟槽，在纵向和横向裂纹的砂轮表面下观察。横向裂纹扩展与垂直裂缝连接。随着裂缝数量和严重程度的增加，破坏和粘结材料的去除是可能发生的，会导致砂轮面貌变坏，最后砂轮报废。图10中大振幅的AE信号随机分布可能对应于粘结材料的断裂。在磨削循环中逐渐增加的AE水平可能表明了砂轮的恶化。
3.3.ELID参数
电解对ELID轮表面的氧化物层的形成起着至关重要的作用。法拉第定律已被用于开展粘结材料的理论体积转化的表达，就是：
其中M是反应离子的原子量；I是电流；T是反应时间；Z是反应离子的价态；F法拉第常数；
是金属粘结的密度。
根据式（2），车轮表面的电解活性是受施加在砂轮和阴极电极之间电解电流的影响。有两个参数可用来确定应用于ELID的电源的修整电解的用量，是占空比和峰值电压。占空比定义为用于ELID方波时间的百分比。峰值电压是从ELID电源波形输出的振幅。从理论上讲，这两个参数可以影响砂轮表面腐蚀层产生的速度。实验结果表明，ELID强度更可能影响地面的质量，当研磨很细的磨料粒度的金刚石砂轮是。图12显示了光学显微镜下使用不同组合的占空比和峰值电压的ELID的2毫米粒度的CIB杯金刚石砂轮所产生的BK7质地表面。图12中的照片（a）显示了在10%的占空比和60 V峰值电压下一些质地上的严重摩擦损伤。摩擦损伤被认为是由一些在砂轮表面产生的钝的区域。在图12（a）中一个较大的放大倍率的光学显微镜表明了裂纹运行正常的滑动方向。随着占空比从10%增加到70%，摩擦作用在一定程度上缓解如图12（b），其中在摩擦损伤无裂纹。当应用70%占空比和90 V电压时，在表面的摩擦标记减少，如图12（c）。这些试验表明，高占空比和/或峰值电压可以为这些磨削条件提供足够的砂轮修整。图12（a）中地表的裂缝可通过砂轮和工件之间的摩擦产生的热效应产生。因为BK7具有的导热性差，当精细粒度的砂轮修整不够时热裂纹发生。
修整参数对声发射的影响进行了研究。试验通过16×10毫米的微晶玻璃样品和使用39米/秒的轮速，5毫米切割深度，6毫米/分钟进给速度的7毫米粒度砂轮进行。在测试系列之前先进行砂轮的整形和预修整。AE记在每个样品的表面被磨平几次之后开始。图13显示了利用10% / 60 V和70% / 90 V ELID参数的声发射原始信号和功率谱图。当使用更积极的ELID参数时，原始信号在时间域的AE幅值有所减少。AE振幅在频率域的频率成分也减少，当修整参数变得更积极时，如图13(a)和(b)所示。频率成分的下降率是比较大，在240和300千赫频率。图14和图15分别显示了占空比和峰值电压对AERMS的影响。结果表明，声发射能量的增加时占空比和峰值电压减少。占空比参数对声发射的能量的影响比峰值电压更为显著。ELID磨削涉及砂轮表面氧化层的去除和再生[ 3–5 ]。当在电解环境中应用大剂量的电时，砂轮表面氧化膜的形成是快速。在磨削过程中氧化物层的去除可以在车轮表面产生新的磨粒凸出和更多的碎屑存储空间，减少车轮荷载和颤振。平缓的修整参数可以导致不充足的修整，导致大的暗区，使砂轮和工件之间的切割效果较差。低效率的磨削和焊接金属和工件之间大的接触面积造成大的AE水平。
4.结论
声发射检测可用于识别砂轮装载和评估一个砂轮的磨削状态。本次调查表明，声发射能量随这砂轮荷载的发生而增加。当转动装置有长接触弧时精细粒度的杯形砂轮的ELID磨削不太可能遇到的轮装载，相比于树脂砂轮。因此，ELID磨削是高效精密磨削推荐使用的，组件都是比较大的。树脂结合剂砂轮的AE振幅显着增加对应了砂轮便面的剧烈摩擦。这表明，磨粒加工弧长时树脂结合剂砂轮无法进行有效的自我修整。然而，当轮和工件的接触面积小的时树脂结合剂砂轮容易产生较低的AE振幅。更温和的修整参数的ELID磨削可以为7毫米的细磨轮产生高的声发射能量。更细的粒度砂轮建议密集的修整过程和更具侵略性的修整参数来减小车轮负载和提高切削效率。修整参数的应用应考虑轮配置，磨削工艺参数和工件材料的性能，因此，依赖于一套复杂的多变量之间的相互作用。声发射检测技术有潜力被采用来监测复杂的ELID磨削过程并确保保持最佳的磨削条件的有效方法。
致谢
损伤声发射 篇6
摘要：利用声发射技术对复合材料层合板的低速冲击和压缩破坏进行了分析，测试过程中用声发射技术进行实时监测，结合载荷一位移曲线，分析了声发射能量，幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率，并对典型信号的波形进行了频谱分析，结果表明：AE参数能很好的描述复合材料层合板低速冲击及其剩余压缩行为。
关键词：声发射；复合材料层合板；低速冲击；压缩；频谱
摘要：利用声发射技术对复合材料层合板的低速冲击和压缩破坏进行了分析，测试过程中用声发射技术进行实时监测，结合载荷一位移曲线，分析了声发射能量，幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率，并对典型信号的波形进行了频谱分析，结果表明：AE参数能很好的描述复合材料层合板低速冲击及其剩余压缩行为。
关键词：声发射；复合材料层合板；低速冲击；压缩；频谱
摘要：利用声发射技术对复合材料层合板的低速冲击和压缩破坏进行了分析，测试过程中用声发射技术进行实时监测，结合载荷一位移曲线，分析了声发射能量，幅值和波形经过快速傅里叶变换后的峰值频率，并对典型信号的波形进行了频谱分析，结果表明：AE参数能很好的描述复合材料层合板低速冲击及其剩余压缩行为。
损伤声发射 篇7
复合材料合成芯导线(Aluminum Conductor Composite Core,简称ACCC导线),外层一般是硬铝线或耐热铝合金线,内层一般是碳纤维复合芯线,复合芯成分主要是环氧树脂和碳纤维,结构如图1所示。ACCC导线具有比普通导线抗拉强度高30%,输电能力高6%,载流量高29%,重量轻25%且线性膨胀小,弧垂小等一系列优点,因此被广泛应用于电力传输系统。
碳纤维复合芯是由碳纤维在树脂基体浸渍而成,其成分是环氧树脂与甲基四氢苯酐的固化物[4],而ACCC导线碳纤维复合芯在生产卷盘过程中可能产生纤维体积含量分布不均、纤维和树脂基体的界面结合不良、树脂基体固化不良等缺陷。如果这些内部缺陷没有发现,在收卷过程中可能会形成裂纹,影响产品质量。目前常采用目视检查、在线密度检测和抽样破坏检测等方法间接方式检测,缺乏在生产过程中的在线检测。
b图片的缩小倍数为
近年来,声发射无损检测技术得到了广泛的应用。材料中局部区域应力集中,快速释放能量并产生瞬态弹性波的现象称为声发射(Acoustic Emission,简称AE) ,有时也称为应力波发射。材料在应力作用下的变形与裂纹扩展,是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源,称为声发射源。利用这种“应力波发射”进行的无损检测,具有其他无损检测方法无法替代的效果。对ACCC导线碳纤维复合芯弯曲监测具有十分现实和重要的意义,对电力运输的保障有一定积极作用。
利用三点弯曲试验[1,2,3]使碳ACCC导线纤维复合芯在三点弯曲损伤条件下进行声发射监测。碳纤维复合芯声发射监测原理:对导线进行三点弯曲加载时,导线在受力情况下内部应力超过屈服极限而进入不可逆的塑性变形阶段从而产生变形、断裂,此过程产生弹性波,并通过放置在导线表面的探头接收,并将机械振动转化为电信号,再经过声发射仪器将电信号放大和记录。讨论将声发射仪器所记录信号的功率谱图分析,来推断出导线复合芯基体断裂和纤维断裂的声发射信号特征。
1 碳纤维复合芯三点弯曲试验
参照标准对碳纤维复合芯进行三点弯曲试验,导线规格是长250 mm,直径为8 mm,加载速度为0.5 mm/min,将导线两端放在三点弯曲装置两支点上,通过上压头对试样进行加载,直至导线断裂破坏,导线断裂后负载会陡降,陡降后会再次出现拐点,平稳下滑后实验停止。
试验机采用型号为WDW—50的电子试验机,是专业进行三点弯曲试验的机器,实验装置要求为:支座和加载压头在实验过程中不应发生塑性变形,导线的弹性模量应大于200 GPa,其长度应大于式样的宽度。支座半径为3 mm,加载压头半径为3～5 mm,半径部分的表面粗糙度不大于1.60 μm。
试验条件为:环境温度为(20±5) ℃,相对湿度为40%～60%。
对3根导线进行彻底的压断,经过三点弯曲试验之后的试样实验数据如表1。
2 复合芯三点弯曲实验声发射监测
声发射系统由传感器、声发射仪、计算机组成,三点弯曲试验的声发射系统如图2。
(1)通道选择:
试验使用了两个传感器,即选择两个通道检测。
(2)环境噪声测定:
周围环境声源对声发射监测影响很大,需要在空载情况下即将导线固定在三点弯曲试验机上,声发射仪器打开,在未加载的情况下对周围环境进行噪声测定。
(3)声发射阈值设置:
空载时设置任意阈值,若有声发射信号则加1 dB,直至没有声发射信号为止。阀值设置为40 dB。
(4)前置放大器增益设置:
40 dB。
(5)采样率:
1 MHz。
(6)撞击定时设置:
根据PAC声发射用户手册进行设置。PDT(信号峰值时间):50;HDT(撞击时间):200;HLT(撞击闭锁):300。
参数设置完毕,被测试件上耦合好探头,并放置在三点弯曲试验机上,试验机和声发射仪器同步开启,同步计时完整记录导线从完好致断裂过程,按照以下几个参数来表征碳纤维复合芯进行三点弯曲试验的损伤程度。
2.1 时间加载图
时间加载图指在对应时间里的负载变化,负载的突然下降正是导线断裂的时候,又因为三点弯曲试验机和声发射仪时间同步,分析声发射仪实验结果时需参照三点弯曲试验机上的力学性能图来对比。
时间加载图1在前20 s加载速度为10 N/s,三点弯曲试验机预热,然后速度加至20 N/s,在142.835 s时达到1.206 9 kN时负载骤减;在144.435 s减至0.850 3 kN减速放缓。
时间加载图2速度加至20 N/s,在131.215 s时达到1.206 1 kN时负载骤减;在132.995 s减至1.022 kN减速放缓。
时间加载图3速度加至20 N/s,在133.015 s时达到1.239 2 kN时负载骤减;在133.315 s减至0.877 5 kN减速放缓。
上面3图可以看到每张图加载到一定时间出现第一个急剧下降拐点, 在经过一段时间出现第二个较平缓下降拐点。由碳纤维复合芯成分可知,碳纤维复合芯的基本成分是树脂基体和碳纤维,环氧树脂的弯曲强度为178 MPa[5],碳纤维弯曲强度为1 500 MPa,可以断定复合芯树脂基体断裂比碳纤维先断裂。所以第一个拐点是克服树脂基体屈服强度并导致树脂基体断裂,第二个拐点是克服碳纤维屈服强度并导致碳纤维断裂。
2.2 时间幅值图
每一事件的幅值的最大值时间序列图反映了传感器发出声发射信号的大小,其分布按照每事件信号峰值幅值的大小分别对声发射信号进行的事件计数。峰值幅值直接决定事件的可测性,可以表示声发射源的强度。下面3图是取声发射仪器所采集每一事件的幅值的最大值时间序列图。
时间幅值图1在130.5 s和132 s出现两个极值点,在144 s出现一个极值点。
时间幅值图2在128.5 s和131.5 s分别出现一个极值点。
时间幅值图3在143 s,144.5 s和147 s出现极值点。
图6—图8虽都出现极值点,但并无规律可循,因此将时间幅值图转化为功率谱图来分析。
2.3 时间功率谱图
周期信号和瞬态信号的时域波形与频域的幅值谱及相位谱之间的对应关系,并了解到频域描述可反映信号频率结构组成。然而对于随机信号,由于其样本曲线的波形具有随机性,而且是时域无限信号,不满足傅里叶变换条件,因而从理论上讲,随机信号不能直接进行傅里叶变换作幅值谱和相位谱分析,而是应用具有统计特征的功率谱密度函数在频域内对随机信号作频谱分析,它是研究平稳随机过程的重要方法。
通过时间功率谱图的分析可以归纳出离散信号在频段内出现的频率和事件数量从而判断出树脂基体和碳纤维断裂的频率。具体方法是将幅值时间序列xt展开为傅里叶级数,则可表示为
式(1)中fi为频率,t为时间序号,k为周期分量的个数即主周期(基波)及其谐波的个数,εt为标准误差(白噪声序列)。当频率fi给定时,式(1)可以视为多元线性回归模型,可以证明,待定系数ai、bi的最小二乘估计为
这里N为观测值的个数。定义时间序列的周期图为
式(3)中I(fi)为频率fi处的强度。以fi为横轴,以I(fi)为纵轴,绘制时间序列的周期图,可以在最大值处找到时间序列的周期。变换的结果为一组复数,相当于将f(t)变成了F(ω),实际上是将xt变成了XT(f)。f(t)的象函数F(ω)就可以计算能量谱密度函数S(ω),即有
相应地,有了XT(f)也就容易计算功率谱
输入公式,可将幅值时间序列转换为功率谱图1、图2、图3。
功率谱图1在130 s至135 s内有32个事件频率在150 kHz,有12个事件频率在160 kHz,2个事件在200 kHz,3个事件在250 kHz;在135 s至140 s有12个事件频率在150 kHz,有32个事件频率在240 kHz;在140 s至150 s有15个事件频率在150 kHz,有62个事件频率在240 kHz,有10个事件频率在260 kHz。
功率谱图2在130 s至135 s内有30个事件频率在150 kHz,有23个事件频率在180 kHz,12个事件在240 kHz,5个事件在290 kHz;在135 s至140 s有8个事件频率在150 kHz,有15个事件频率在250 kHz;在140 s至150 s有9个事件频率在150 kHz,有54个事件频率在240 kHz,有40个事件频率在280 kHz。
功率谱图3在130 s至135 s内有39个事件频率在150 kHz,有29个事件频率在170 kHz,9个事件在200 kHz,9个事件在260 kHz;在135 s至140 s有32个事件频率在150 kHz,有42个事件频率在170 kHz;在140 s至150 s有11个事件频率在150 kHz,有70个事件频率在240 kHz,有28个事件频率在260 kHz。
上面3图可以看出负载加载到130 s到140 s时,即加载至1.2×103 kN左右时,功率谱图的声发射信号频率集中在150 kHz上下;超过140 s时频率集中在250 kHz上下。综合时间负载图可以得出碳纤维复合芯树脂基体断裂的功率谱频率在150 kHz左右,碳纤维断裂的功率谱频率在250 kHz左右。
3 结论
通过对ACCC导线碳纤维复合芯三点弯曲试验下声发射监测功率谱分析后得出以下结论:
(1)树脂基体断裂和碳纤维断裂有明显不同特征,声发射采集的功率谱频率相差很大,树脂基体断裂的功率谱频率在150 kHz左右,碳纤维断裂的功率谱频率在250 kHz左右。
(2)用声发射仪器在线监测碳纤维复合芯,声发射仪接收到功率谱低频率为主,则碳纤维复合芯的树脂基体有断裂;声发射仪接收到功率谱以高频率为主,则复合芯的碳纤维有断裂。
摘要：参照“QJ 2099—1991三向纤维增强复合材料弯曲性能试验方法”标准,针对ACCC导线碳纤维复合芯弯曲应力损伤,对试验件进行三点弯曲试验,并同步对损伤进行声发射检测。通过声发射信号时域分析和频域分析方法,找出在不同应力损伤与声发射信号功率谱频率之间的对应关系。试验结果表明:树脂基体断裂和碳纤维断裂有明显不同特征,声发射采集的功率谱频率相差很大,树脂基体断裂的功率谱频率在150 kHz左右,碳纤维断裂的功率谱频率在250 kHz左右。声发射仪接收到功率谱低频率为主,则碳纤维复合芯的树脂基体有断裂;声发射仪接收到功率谱以高频率为主,则复合芯的碳纤维有断裂。
关键词：声发射,功率谱图,ACCC导线碳纤维复合芯,三点弯曲
参考文献
[1] QJ 2099—1991,三向纤维增强复合材料弯曲性能试验方法
[2]王婵,倪竞华,敖波,等.C/C复合材料三点弯曲实验声发射监测.无损检测远东会议论文集.杭州:无损检测远东论坛,2011
[3]霍奇金森J M.纤维复合材料性能测试.北京:化学工业出版社,2005
[4]董国伦,龚坚刚,余虹云,等.纤维复合芯软铝绞线.北京:中国电力出版社,2009
损伤声发射 篇8
关键词：混凝土类材料,声发射,滤噪,小波
0引言
目前关于混凝土类材料损伤声发射的研究得到了广泛的开展,然而试验过程中各种噪声的干扰一直以来都是声发射技术在混凝土类材料损伤检测中发展的重大障碍。为了确保信号的采集和分析精度,噪声的鉴别和排除显得尤为重要。声发射检测过程中噪声的类型包括机械噪声和电磁噪声,机械噪声的主要来源有背景噪声、摩擦引起的噪声和撞击噪声。电磁噪声的主要来源有由前置放大器、环境电源和无线电发射器等引起的电磁干扰[1]。
尽管声发射技术在混凝土类材料中的应用已有60多年,但到目前为止还未建立比较全面的滤噪手段。本文详细介绍了国内学者将声发射技术用于混凝土类材料研究过程中所采用的滤噪手段,对混凝土类材料损伤声发射信号的滤噪方法包括对试验方法的优化设计、参数的选择与设置、声发射信号波形去噪的应用进行了概括与总结,并且对这几种方法在混凝土声发射信号滤噪中的应用进行了评价与展望。
1声发射信号滤噪研究进展
1.1 实验方法的设计优化
1)增加传感器的布置。
在声发射检测过程中,对同一声发射源,可以布置多个传感器,以获取对所识别声发射源的全面一致性估计[2],减少噪声的干扰。陈喜强等[3]指出将传感器按一定的几何关系布置在构件表面组成阵列,可以有效降低环境噪声的影响;宗金霞[4]在利用声发射技术研究钢筋混凝土梁损伤的试验中采用了将传感器布置成菱形的方式,也收到了较好的降噪效果。
2)限定传感器的接收范围。
为了减少环境噪声的来源,可以限定传感器接收声发射信号的区域。陈兵等[5]在研究混凝土梁三点弯曲负荷下声发射特性时,设置定区检测单元使系统只接收中心加载点周围10 cm区域内的声发射信号,较有效地排除了背景噪声的干扰。
3)改变加载方法。
传统的加载方法为直接加载,引起的机械噪声较多。欧阳利军等[6]在对混凝土—钢筋粘结破坏凯塞效应的研究中,采用了将试验系统的压力转化为拉力对中心拔出试件进行加载的方法,使得加载系统压头和试件相对隔离,大大降低了试验系统产生的机械噪声。
1.2 仪器参数的设置
1.2.1 传感器的选择
实验需要根据混凝土材料的特征、检测目标和实验环境选择相应频率的传感器,以减少噪声的干扰。张檑[7]在混凝土单向受载全过程的声发射试验研究中选择频率为150 kHz的传感器,文献[5][8]也是采用这一频率的传感器。可见,在混凝土声发射检测中适合使用频率150 kHz的谐振式窄带传感器。
1.2.2 接收频率带的设置
尽管实验的目的和方法不同,频率带的选择呈现较小的差异,汪家送等[8]在螺旋肋钢丝与混凝土粘结滑移的声发射检测研究中选择的频率带宽为10 kHz～400 kHz;张亚梅等[9]在普通混凝土和橡胶混凝土弯曲损伤过程的声发射过程研究中采用的频率带宽为20 kHz～400 kHz。吴胜兴等[10]的研究表明混凝土宏观裂纹以及断裂时能量峰值在10 kHz～165 kHz。因此,在混凝土类材料损伤声发射信号的研究中,建议采集的频率带宽为10 kHz～200 kHz,根据现场试验的目的,可以相应提高接收的上限至400 kHz。
1.2.3 门槛值的选择
在设置门槛值时,要综合考虑传感器灵敏度与噪声干扰的影响。吴胜兴等[10]在混凝土静态轴拉声发射试验相关参数的研究中发现:前置放大器增益选为40 dB,可以得到良好的信号噪声比。在实际应用中,文献[5,6,7][9]选用门槛值为40 dB,文献[11][12]选值为45 dB。因此,在混凝土类材料损伤声发射信号的研究中,建议采用的前置放大器增益选为40 dB或45 dB。
1.2.4 时间参数的设置
1)峰值鉴别时间,即信号最大峰值的时间间隔,欧阳利军等在对混凝土声发射检测参数的研究中发现设置为300 μs时滤噪效果较好。
2)波击闭锁时间,是为避免反射波或迟到波的干扰而设置的关闭测量电路的时间间隔。文献[9]选择的闭锁时间为300 μs,刘新星[11]在火灾下钢筋混凝土双向板损伤的声发射试验研究中采用的闭锁时间为2 000 μs。
此外,时间参数还有持续时间[4]、撞击定义时间[13],文献[10]表明时间参数的设置确实能够影响滤噪效果,建议试验前通过断芯试验来确定适合的时间参数值。
1.3 声发射信号波形去噪
1.3.1 小波去噪
1)小波阈值滤噪。
小波分析解决了传统的傅立叶变换法不能解决的混凝土类材料连续和突发混合型声发射信号[2]的问题。可用于去噪的小波母函数是一个集合,据研究,对于混凝土类材料,Daubechies小波、Symlets小波和Coitflets小波是适用的小波基[14]。王明等[15]在对预应力混凝土梁损伤诊断的研究中采用Daubechies族里的db3小波函数,滤噪效果较好。此外,阈值函数的选择也能决定去噪效果的优劣。
2)小波去噪与其他波形去噪的联合运用。
研究发现,小波阈值去噪在信噪比较低的情况下,性能急剧下降,因此出现了将EMD去噪方法和小波阈值去噪方法结合起来的EMD-Wavelet去噪方法,该方法无论在高信噪比情况下,还是在低信噪比情况下,都具有较稳定的去噪效果[16]。
一般而言在混凝土类材料损伤声发射信号的研究中建议采用Daubechies小波,该小波系列能很好地保留钢筋混凝土类材料损伤的声发射信号的特征;而阈值函数则需根据试验中实际的频率范围进行选取。采用哪一种小波函数和阈值函数才有最好的去噪效果,依然是一个有待解决,同时很有实际价值的研究课题。
1.3.2 HHT去噪
HHT是一种用于非稳定、非线性信号处理的时频分析法。蒋鹏[17]在混凝土梁压断实验中的声发射信号处理时采用HHT法,从频率分析的精确度有较大的提高,可见滤噪效果显著。目前在混凝土类材料损伤声发射信号的研究中,已经有部分学者将HHT法用于去噪和分析,深入的研究有待进一步开展。
1.3.3 非线性ICA去噪
盲源分离(ICA)是在传输信道特性未知的情况下,仅仅从一个传感器阵列或转换器的输出信号中分离和恢复出源信号。彭德红等[18]在对混凝土梁的三点弯曲加载试验结果表明,非线性ICA能够有效抑制噪声导致的声信号频率漂移。将非线性ICA引入到混凝土类材料损伤声发射信号的研究中,且滤噪效果显著,是一次有突破性的尝试,目前更深入的研究有待进一步开展。
2声发射信号滤噪研究展望
纵观声发射技术的发展历程,滤噪始终是一个无法避免的难题,声发射信号同时受到试验环境、材料性能、形变特征、损伤繁衍等多种因素的共同影响,而且这多种因素之间又相互牵扯,决定了声发射信号滤噪的复杂性和随机性。通过对已有滤噪手段的总结和思考,随着检测仪器和技术的发展,为寻求操作简单、效果优良的滤噪方法,作出如下展望:
1)传感器呈几何形状布置。目前已有应用的是矩形和菱形,由于其在过滤环境噪声方面效果显著且操作方便,因此适合推广应用,而更多适用的几何形状则有待进一步探索。
2)参数的多元化和统一化。除了频率、门槛值、闭锁时间等常用参数外,目前对声发射信号的描述参数尚有十几种,且参数之间往往存在良好的相关性,研究者可根据研究对象的特点和目的进行协调设置,以得到满意的滤噪效果。另外,不同的研究者在参数的取舍上存有很大的随意性,使得滤噪效果差异较大,因而寻找普遍适用的滤噪参数显得尤为重要。
3)波形分析方法的组合运用。目前,除了最常用的小波分析外,非线性ICA,EMD及其相互之间组合运用的研究在其他领域已广泛开展,将这些方法引入到混凝土的声发射信号的滤噪和分析之中,国内已有学者正在开展相应的研究工作。
上述三方面的工作虽然只是探索性的,却标志着人们对于滤噪手段的研究已有了新的思路,随着研究的逐步深入,人们终将解决混凝土类材料损伤声发射信号分析中的噪声问题。
损伤声发射 篇9
关键词：复合材料,混合模式,弯曲试验,声发射
1 前言
随着碳纤维复合材料在高压容器, 航空航天等领域应用的逐渐深入, 复合材料损伤机理分析及整体完整性检测也在大量开展[1,2,3]。层合复合材料的层间结合较弱, 分层敏感性成为许多先进复合材料的主要弱点[4,5,6,7,8,9]。因此, 评价复合材料抵抗分层的能力问题倍受人们关注。本文研究了典型的碳环氧复合材料的Ⅰ/Ⅱ混合模式分层行为和层间断裂韧性, 同时采用美国PAC公司的声发射设备进行全过程采集声发射信号, 并对如计数, 能量等参量及波形进行了分析, 结合材料的力学性能讨论了复合材料损伤行为与AE信号特征的对应关系, 为AE技术在复合材料损伤机理研究和安全性能评估方面提供参考。
2 试验部分
2.1 混合模式弯曲试样
试验采用浙江大学提供的碳纤维[0/90]4s复合材料, 编号为5-1-1、5-1-2, 试样尺寸1 5 0×2 0×3, 试件一端切除长2 5 m m的缺口, 可以形成张开和剪切两种分层形式, 同时几何中面埋入长50mm、厚0.02mm的聚四氟乙烯薄膜, 形成预制分层。
2.2 试验设备及方法
采用MTS 810型材料试验机对试样进行加载, 速率为1mm/min。声发射仪为PAC的samos-48, AE参数设置为峰值定义时间50μs, 撞击定义时间200μs, 撞击闭锁时间300μs, 门槛值40d B。耦合剂为真空脂, 将R15I型传感器缠绕固定在试样一端, 试验装置如图1所示:
3 分析讨论
3.1 力学性能分析
试样在加载过程中, 缺口侧预制分层逐渐张开, 铺层间存在分层张力, 同时由于上下铺层间弯曲变形的不协调性, 层间存在剪切应力。
研究表明此碳纤维复合材料的分层扩展行为属于脆性的分层断裂, 如图2所示。加载开始, 随着位移的增加载荷直线增长, 呈现一个很好的线性加载阶段a (0-95s) ;它反映了分层层间的基体和界面中微损伤的累积, 分层力为层间剪切力;当载荷超过到层间剪切的临界值, 层间发生微观错动;有一个微弱的非线性过程b (95-160s) , 期间分层间纤维, 粘结面不断受张开拉力, 剪切力陆续断裂, 此刻宏观观测到层间已发生相对错动, 预制薄膜分层逐渐张开, 载荷略有下降。此后发展着一个可控制的稳定的分层扩展过程c, 即位移继续增加, 分层平稳地张开, 位移停止, 分层张开随即中止, 可看到分层沿着试样弯曲切线方向逐渐张开, 分层为张开拉力所致。
3.2 声学特性分析
图3为试样5-1-2的时间-能量曲线图, 可以看出0-95s (a阶段) 为低能量持续性信号, 说明此阶段层间的基体和界面中微损伤的不断积累, 释放微弱信号。95-160s (b阶段) 持续产生中等能量的撞击, 可解释为达到层间剪切的临界值后分层界面开始错动, 可观测到上下铺层沿着预制薄膜分层逐渐张开, 部分短纤维束, 粘结剂受剪切力, 张开拉力等因素陆续断裂, 释放一定能量的信号。随着试件的进一步弯曲 (c阶段) , 分层前沿不断前移开裂, 更多的短纤维被拉断, 上下铺层沿着预制薄膜处逐渐分层, 张开, 更多的长纤维束被拉断, 258s时分层开裂至加载点, 下铺层与弯曲曲线相切, 这个阶段集中释放了大量高能量信号。
从两个试件的时间-计数、时间-能量关系图4中也能看出曲线存在 (95s、160s) 2个拐点, 三个阶段与图2、3中a、b、c阶段相对应, 通过拐点可判断试样的受力状态及分层内部的活动状态。
复合材料混合模式分层的声发射源可简化为纤维拉伸断裂、层间剪切错动摩擦, 界面脱胶三种形式。图5为试样的持续时间-能量-幅值的散点分布图, 可以看出撞击信号分为两个典型的区域。Ⅰ区为小于50d B的低幅值、低能量, 能量与持续时间不成比例的撞击信号, 是因为层间微弱剪切错动, 相互摩擦, 界面脱胶所释放的声波在高频区域能量较小, 幅值很低, 信号单一。Ⅱ区为能量与持续时间成正比的, 幅值较高且分布广泛的信号, 可解释为纤维断裂所释放的高频断裂信号, 信号特征较集中。
4 结论
(1) 通过力学性能测试发现碳纤维复合材料混合模式分层阶段为剪切分层, 混合分层, 张力分层过程;
(2) 通过对分层信号分析可有效的监测其内部活跃情况, 剪切分层信号能量, 幅值很低, 混合分层信号幅值较大, 能量与持续时间成正比, 张力分层时期为典型的纤维断裂信号, 信号特征教集中;
(3) 声发射信号曲线与力学性能曲线有一致的对应关系和吻合, 通过对撞击信号深入分析可有效的判断材料内部分层的转换拐点, 内部活跃程度, 分层模式, 为材料性能研究提供有力的理论支持。
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损伤声发射 篇10
声发射 ( acoustic emission) 技术是一种新兴的无损检测技术。当材料内部出现塑性变形或裂纹扩展时,这些地方就会释放出能量波,用声发射换能器采集能量波并进行转换、分析研究,就可以反演材料内部的细微变化。由于声发射技术是利用结构材料内部变化时自身发出的信号来进行研究分析,所以声发射信号能真实反映结构材料内部的变化情况, 再加上声发射检测仪具有灵敏度高( 可探测结构表面10- 11mm的震动) 以及能够在线监测等特点,所以声发射技术非常适宜于材料动态损伤的研究,以及结构使用过程中的在线监测。
以声发射技术作为主要监测手段从细观角度, 从混凝土受载后的损伤特性、不同强度等级混凝土试件的损伤特性以及不同碳化龄期的混凝土试件的损伤特性等三个层次,对混凝土内部损伤的演化过程进行了深入研究,揭示了试件在加载破坏整个过程中的损伤演变规律,克服了常规力学实验只能观测试样表面和试验外特性,无法探知试样在试验过程中的内部变化的缺陷。对指导混凝土结构的耐久性设计及提高结构可靠性方面具有一定的现实意义。同时,试验得出的加载全过程的声发射参数变化规律,也可作为结构在线监测和破坏预警时的参考。
1 实验过程
1. 1 试验设备
试验中使用的声发射仪采用美国物理声学公司 ( PAC) 生产的SAMOS - 48型声发射仪( 见图1) ,分析软件采用AEwinTM,该软件具有实时采集和分析功能。其主要参数见表1。
试验加压设备采用RMT—201型岩石与混凝土力学试验系统( 见图2) 。该系统有电液伺服控制装置,并且可以采用位移、行程与载荷三种控制方式, 根据预设程序由计算机控制自动完成。
1. 2 试件制备
试件采用( 100×100×300) mm3的棱柱体,水泥采用425#波特兰普通硅酸盐水泥( 国标GB 175—92) ,拌合用水为饮用水,细骨料采用中砂,粗骨料采用5 ~ 20 mm连续级配碎石。
为了进行不同强度试件之间的对比研究,共制作了C20、C30、C40三个强度等级的试件,配合比见表2。为了进行不同碳化龄期的试件之间的对比研究,每个强度等级的试件制作10个,分成5组,标养28 d后放入碳化箱进行碳化,碳化龄期分别为: 0 d、28 d、56 d、77 d、90 d,以C20为例,将其编号为T0 ( C20) 、T28、T56、T77、T90。
1. 3 感器布置方案
加载试验过程中,当试件内部出现裂纹后,微裂纹会阻挡能量波在试件内部的传播,为了使试件开裂后仍能采集声发射信号,应使传感器远离试件中间部位。同时,为了减弱压力机上下压头传来的机械噪音及摩擦噪音的影响,传感器也不能距离试件端部太近。综合分析后,将传感器布置在距离端部50 mm处,对称布置,传感器用凡士林耦合在试件表面。如图3所示。
1. 4 试验加载方案
试验在RMT—201型岩石与混凝土力学试验系统上进行,利用系统自带的力传感器( 1 500 KN) 和行程传感器,计算机可以自动记录加载过程中的应力 - 应变全曲线。为了便于试件加压前对中以及结果校核,在试件中部的四个侧面贴了电阻应变片来测定试件中部的应变。压力试验系统如图4所示。
加载试验前首先进行声发射参数设置,通过断铅模拟损伤的声发射试验,最终确定声发射检测参数为: 门槛值取40 d B,时间参数PDT、HDT、HLT分别取220μs、650μs、800μs。正式加载前,先以极限荷载15% ~ 20% 的压力进行预加载,根据应变片的应变值来调整试件位置,消除荷载偏心。
开启声发射信号采集系统,然后开始加载。加载采用增量法分级加载,荷载步为10 k N。记录每级加载的开始和结束时间,同时在声发射系统里设置时间记录点来与加载过程对应。
2 试验结果及分析
2. 1 混凝土单轴受压声发射试验及结果分析
2. 1. 1混凝土单轴受压声发射特性
首先将C20棱柱体试块进行压力试验,声发射信号采集系统记录整个加载过程的声发射信号,典型的轴压声发射特征参数关联图见图5 ~ 图8。
2. 1. 2 试验结果分析
声发射信号来源于材料内部的变化,所以,声发射信号特征能够真实地反映结构内部的变化情况。
从图5可以看出,混凝土棱柱体在单轴受压时的声发射事件数变化经历三个阶段: 线性发展阶段、稳定增长阶段、失稳阶段。
( 1) 在极限强度的0 ~ 25% 内( 相应于图5中的0 ~ 125 s范围内) ,声发射事件数在很低的水平下呈线性发展,从图7 ~ 图8可以看出信号幅值也很低, 相对应的σ - ε曲线也基本呈线性关系,所以,这一阶段称作线性发展阶段。
( 2) 在极限荷载的25% ~ 80% 范围内时( 相应于图5中125 ~ 415 s) ,声发射事件数随荷载的增长而较快增长,从图8中看出,声发射释能率虽然比第一阶段有所增大,但是仍然比较均匀,即处于稳定阶段,这一阶段称作稳定增长阶段。
( 3) 超过极限荷载的80% 以后( 相应于图5中415 ~ 545 s) ,声发射累积计数曲线斜率快速增大, 从图6 ~ 图8中可以看出声发射事件率突然增大、能量累积曲线和声发射释能率快速提高,出现明显的非线性,这一阶段称作失稳阶段。
2. 1. 3 声发射特征的微观解释
将典型声发射事件累积计数曲线BLC ( burst line cumulate) 划分为三个阶段,如图5所示。
第I阶段,即线性发展阶段。在这个阶段BLC曲线几乎与时间轴重合,即随着时间( 荷载) 的增加,出现的声发射事件数非常少,说明混凝土内部没有明显的裂纹产生或扩展,材料内部的变化仅有一定量的塑性变形,以及亚微观和微观水平下的微裂纹的发生和发展。在试件加工过程中,由于化学收缩以及干缩等原因,不可避免地会出现一些微裂纹, 同时,由混凝土的加工工艺也决定了试件内部会有一定的堆积孔( compaction pores) ,这些初始缺陷一方面会增大试件的塑性变形量,另一方面,缺陷处产生的应力集中现象,也会促进微裂纹的出现和发展。
在第I阶段里,随着荷载的增加,微裂纹尖端会出现能量的积累,当能量积累到一定程度时,裂纹会穿越强度较低的干凝胶( xero - gel) ,从而实现微裂纹的扩展,同时使能量达到释放。这个过程表现为声发射事件数的增加和能量累积曲线的上升。由于这一阶段微裂纹的扩展只是在质地较为均匀的混凝土微观或亚微观水平下产生或发展的,所以裂纹尖端的能量积累和释放量都不大,产生的声发射事件数也较少。这正是在此阶段BLC平坦的主要原因。这一过程对材料宏观性质的影响非常小,材料表现为线性阶段,相应于材料σ - ε曲线的线性部分。
随着荷载的继续增加,微裂纹扩展遇到集料等较大阻力时,裂纹的扩展受到抑制,则会在裂纹尖端不断积累能量,当能量大到能够使集料开裂或使集料与水泥浆体脱粘时,则进入第II阶段。
第II阶段,即稳定增长阶段。伴随着微裂纹穿越集料以及集料和水泥脱黏,试件内部释放的能量突然增大,表现为声发射事件数的突然增加以及释能率的突然增大,在BLC曲线上则出现第一个转折点。这个阶段,能量的积累和释放都比第I阶段强, 所以,BLC曲线的斜率有所增大。随着荷载的继续增加,结构内部的损伤进一步发展,有些内部裂纹可能会扩展到试件表面,形成肉眼可见的细小裂纹。
在这一阶段,虽然有部分集料被裂缝贯穿,以及集料与水泥浆体出现脱黏,但在试件内部仍有大量集料能够 继续阻碍 裂缝的发 展,即有桥联 效应 ( bridge effect) 的存在,所以,结构仍有较大的承载能力。
第III阶段,随着荷载的继续增大,贯穿裂缝越来越多,桥联效应逐渐失去作用,材料进入失稳阶段。声发射试件数突然增大,声发射释能率也突然增大,BLC曲线出现第二个转折点( 失稳点) ,曲线斜率迅速增大,承载能力迅速下降。
2. 2 不同强度试块的对比研究及结果分析
2. 2. 1 实验过程的声发射特征
强度是混凝土最重要的力学性能指标,强度也是混凝土材料声发射特性的重要影响因素。用强度等级分别为C20、C30、C40的棱柱体试件进行压力试验,用声发射特征参数来分析不同强混凝土损伤演化的不同规律。
图9为利用不同强度等级混凝土的( 100×100×300) mm3的棱柱体试件在单轴压缩下测得的声发射事件数同相对应力水平之间的关系曲线( 图中标注的强度为实测轴压强度) 。
2. 2. 2 试验结果分析
图9表明,不同强度等级的混凝土试件在加载初期的声发射特征基本相似,信号都比较弱,反映出试件内部没有大的能量积累与释放,混凝土内部损伤量较少。当荷载超过相对应力水平的25% 后,随着荷载的继续增加,声发射事件数增速开始加快,说明材料内部裂纹开始逐步扩展,并且不同强度试件的曲线开始分离,临近破坏时相继出现了声发射活性急剧增加点。强度等级较高的混凝土试件的声发射活性急剧增加点相对前移。从图9中可以明显看出,C40混凝土试件( 试验轴压强度为41. 3 MPa) 的声发射活性急剧增长点在极限强度的75% 处,而C20( 试验轴压强度为19. 5 MPa) 的声发射活性急剧增长点在极限强度的90% 处。
2. 2. 3 声发射特征的微观解释
当荷载水平较低时,各强度等级的混凝土试件内部微裂纹的发生发展情况都比较相似,都是在相对均匀的微观和亚微观水平下发生和发展的,微裂纹尖端积累和释放能量的强度都很低,所以,声发射事件数和释能率都较低,曲线都处在很低的水平而没有分离。
当荷载超过相对应力水平的25% 以后,试件内部有部分裂缝开始穿越粗骨料,也有部分骨料与水泥浆体的界面开始脱黏,所以声发射事件数开始明显增多,但是,较高强度的混凝土的骨料与浆体之间的界面强度更高,所以脱粘时积累和释放的能量更多,所以产生声发射事件数更多,并且其声发射活性急剧增加点出现更早。
2. 3 碳化混凝土的声发射试验及结果分析
2. 3. 1 混凝土碳化的原理
混凝土中水泥的水化产物呈弱碱性,所以混凝土整体上表现出弱碱性质。由于混凝土硬化过程中的化学收缩、干缩等原因,在混凝土内部会产生较多的孔隙、裂纹等初始缺陷。环境中的CO2通过这些孔隙、裂纹逐渐渗透到混凝土内部并溶解到混凝土内部的液相中,与混凝土内的可碳化的碱性物质发生化学反应,生成碳酸钙。碳化过程的主要化学方程式如下[5,6]:
一方面,碳化作用改变了混凝土的碱性性质,降低了混凝土对内部钢筋的保护作用,降低结构的耐久性; 另一方面,碳化作用 消耗掉了 孔隙中的Ca( OH)2等物质而生成了强度较高的Ca CO3,从而直接改变混凝土的力学性质。
2. 3. 2 试验过程的声发射特征
本文分别对未碳化以及碳化龄期28 d、56 d、77 d、90 d的试件进行了单轴压缩下的声发射试验研究。图10为试验过程中得到的相对应力水平与声发射事件数的相关关系曲线。
2. 3. 3 试验结果分析
从图10可以看出,当相对应力水平较低时,不同碳化龄期混凝土试件的声发射特性基本相似,相对事件计数都处于较低水平,反映出混凝土内部损伤量较小。当相对应力水平达到25% 以后,随着相对应力水平的提高,声发射事件数增速开始明显加快,并且碳化龄期较长的混凝土试件声发射活性增加的速度更快,即碳化使声发射活性急剧增长点相对前移。但碳化龄期超过56 d以后,随着碳化龄期的增大,声发射活性增加的速度反而有所下降。到碳化龄期90 d时,声发射活性增加的速度重新回升。
2. 3. 4 声发射特征的微观解释
碳化初期,碳化作用生成的水分补充了水泥继续水化时需要的水分,使水泥水化更充分,从而也使得凝胶体与骨料颗粒之间的黏结作用更强。同时, 碳化作用生成的Ca CO3填充了混凝土内部的孔隙和微裂纹,增大了骨料颗粒之间的摩擦力,裂缝桥机制也更加显著。所以裂缝扩展时释放的能量更多, 使声发射活性急剧增加点相对前移。
随着碳化龄期的增长,靠近试件表层的可碳化物质[Ca( OH)2]完全反应掉后,一方面,混凝土深层的Ca( OH)2会沿着混凝土内许多充满水的孔隙和毛细孔向表层扩散,并进入周围溶液中去,继续参与碳化反应,同时,多余的H2CO3也会发生下面的反应: Ca CO3+ H2CO3→Ca( HCO3)2,即氢氧化钙碳化生成的固体碳酸钙又被溶解掉了。侵蚀性碳酸与碳酸钙之间的反应进行得很快,而Ca( OH)2的扩散速度却相对较慢。因此随着碳化龄期的增长,碳化生成的碳酸盐层又逐渐遭受破坏( 溶解) 。导致骨料之间的互锁能力下降,裂缝之间的桥机制不如先前显著,因此,声发射活性增加的速度在碳化56 d后又有轻微的下降。
随着Ca( OH)2不断向表层扩散,最终进行到Ca( OH)2的扩散速度与碳化层碳酸腐蚀速度相等, 进而超过碳酸腐蚀的速度,从而碳酸盐又重新生成, 骨料互锁能力再次加强,所以,碳化龄期90 d后,声发射活性增加速度再次回升。
所以,从整体上看,随着碳化龄期的增长,声发射活性急剧增加点有明显前移。但是中间有一个小的波动。这与其他研究者[7,8,9]关于碳化对混凝土强度的影响规律相吻合。
3 结论
本文通过对不同强度等级以及不同碳化龄期的混凝土棱柱体试件进行声发射试验,得出如下结论:
( 1) 声发射特征曲线很好地反映出了混凝土材料内部损伤演变规律。声发射累积计数曲线( BLC) 包含三个部分,分别对应混凝土材料内部损伤发展的三个阶段: 预存微裂纹阶段、裂纹的稳定扩展阶段、裂纹的不稳定扩展阶段。同时,BLC曲线上的两个转折点对应混凝土内部的起裂点和失稳点,分别大约在极限荷载的25% 和80% 处。
( 2) 声发射活性的增长速度以及声发射活性急剧增加点的位置与混凝土材料强度等级有着密切关系,高强度等级混凝土的声发射活性急剧增加点的位置前移,同时从声发射特征上也反映出了高强度等级混凝土的裂纹尖端能量累积效应更明显。
( 3) 随着混凝土碳化龄期的增长,声发射活性急剧增加点的位置前移,反映出了混凝土强度及骨料互锁能力有所增强,与袁群等[7—9]的研究结果一致。
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