声发射

常见的物理现象之一
声发射是常见的物理现象之一。声发射是指受力构件的材料内部因损伤缺陷萌生或扩展会释放应变能,应变能以应力波形式向外传播扩展,这种现象即称声发射现象。声发射所表征的信号直接来自构件或材料的内部裂纹及缺陷等扩展的动态信息。声发射是一种应用日趋广泛的现代无损检测和结构、材料研究的新技术,它采用高灵敏度的声发射压电传感器安装于受力构件表面形成一定数目的传感器阵列,实时接收和采集来自材料缺陷的声发射信号,进而通过对这些声发射信号的识别、判断和分析等,对材料损伤缺陷进行检测研究和对构件强度、损伤、寿命等分析和研究。[1]

概念

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,被称为声音发射源。近年来,流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源,被称为其它或二次声发射源。
声发射是一种常见的物理现象,各种材料声发射信号的频率范围很宽,从几Hz的次声频、20Hz~20KHz的声频到数MHz的超声频;声发射信号幅度的变化范围也很大,从10m的微观位错运动到1m量级的地震波。如果声音发射释放的应变能足够大,就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生,但许多材料的声发射信号强度很弱,人耳不能直接听见,需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术,人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。

自然现象