抽象性
本文使用声射技术研究信号321不锈钢抗拉损耗太阳热电发现峰值频率可有效辨别抗拉测试中不同类型的信号抗拉测试期间生成的干扰信号通过合并振幅-峰值频率分布图和能量峰值频率分布图有效解决振幅时令声波信号图使用峰值频参数成功划分为三个阶段
开工导 言
大规模使用化石燃料加深问题,生机开发可再生能源一号..国际能源机构的统计数据显示,电力生产占全球温室气体排放量的大部分,因此,2050年前将需要25,000千兆瓦低碳能源以满足地球上的可持续生活[2,3..为了减轻与此相关的环境问题,通过开发成本效益更高的可再生能源技术减少矿物燃料使用日益重要。在所有可再生能源中,太阳能占很大比例4..目前,太阳能光电发电和太阳热电是使用太阳能的两个主要技术。与太阳能光电发电技术相比,太阳能热电技术有强可控性高弹性的长处[5大型电网灵活供电优先设备6..
太阳热电系统包括太阳能收集器、太阳能接收器和电源转换装置太阳接收器通过收集器吸收聚光太阳辐射并传输到热传流中,用于向电源转换系统传输高温热太阳热电厂用来运输热流的管道需要高物料稳定性。321不锈钢稳定疏通Ti-Oustiti不锈钢,Ti可有效减轻高温下材料的敏化效果因此,321不锈钢广泛用于重要部件,如管道和热交换器太阳热电系统[7..为了确保结构安全可靠性,研究321不锈钢的容积损害行为非常重要。
声波释放是一种高效结构健康监测技术,定义为快速能量释放和瞬态弹性波生成[8,九九..声波发射技术基础10研究使用传感器预设程序检测弹性波通过物料传播AE监视器通过数个传感器和预增压器检测材料中传播的弹性波,如图所示一号.信号波直接传送AE系统,分析并传送到数字信号当前,抗拉常用非损耗测试方法包括超声波测试、X射线检验、计算断片检测、红外热波技术以及磁内存方法超声波测试要求不同缺陷的不同探针,超声波测试对材料形状和厚度的要求高。X光检查有害人体,需要拥有特殊训练经验的操作员偏差检测为不方便现场检验大构件此外,CT检测效率低,费用高红外热吸附率高需求,因此不适合多材料磁内存测试磁性信号弱并受环境磁场严重影响声射技术作为一种实时测试法比上述检测法更适合动态评价和实时诊断声学排放技术特征不受材料、地理特征和工作条件限制此外,声学发射检测法为被动检测法声波释放信号来自检测对象,因此检测过程不会影响设备正常操作声学排放技术被广泛应用到检测各种材料变形和断裂过程中Barile等[11使用AE技术红外热学技术监测不锈钢标本疲劳过程,发现AE技术比IT技术有效典型AE信号包含多参数,常用参数如放大计数振荡度定义为从声波事件信号波状获取最大偏移峰压级阈值是电子参照器电压水平,使信号放大大于该水平将被识别计数定义为声射信号数超出阈值海浦尔等[12发现信号特征参数计数可有效反射材料损坏增量计数等参数与阈值定值相关,因此单参数分析是不够的。声波发射能即信号检测信封下区,对阈值、操作频率和传播特征不敏感Roberts和Talebzadeh13发现信号能量受阈值设置和联通条件影响较小,信号能量值变化可反映物内相位变化开发声射技术后,许多研究人员使用声射技术研究不锈钢等不同材料疲劳过程14铝合金15合金16自编译混凝土17木材18号和SIC/SIC复合19号..近些年来,许多研究人员对各种材料的容积行为进行了声学排放研究并取得了某些结果。Sun等[20码声波传出高强度铝合金材料高速列变速箱外壳使用,量化铝合金变异并证明这种方法有效Kumar等[21号发现AE参数变化可以很好地反映抗拉过程合金微结构变化Sayar等[22号使用声学发射技术调查开孔透析碳/环氧复合机制结果显示,不同损级可视声射信号频率范围确定Njuhovic等[23号发现累积绝对AE能和经合用玻璃纤维强制环氧复合物容损之间存在相关关系,不同的损耗机制可以通过声射信号峰值频参数识别姚等人[24码研究热屏蔽破解行为和断裂过程 通过声射技术覆盖拉值 和结果显示声射信号可显示断裂类型和故障机制然而,目前很少有研究对太阳热电生成321不锈钢的容损声波发射信号含有材料损耗信息通过分析声射信号参数,我们可以了解物料在时间上的内部损耗声射信号常用参数很容易受各种因素影响,例如振幅和计数参数将受阈值影响,而阈值无法准确描述材料内部损害特征。
论文研究321不锈钢通过声学发射技术产生太阳热电精确获取321不锈钢信息 以在抗拉损耗期间产生太阳热电, 我们使用峰值频参数分析321不锈钢的抗拉损进程峰值频率参数用于辨别抗拉测试中不同类型的信号峰值频率对齐傅里叶最大变换声波变换,这是一个敏感防损参数声波释放信号峰值频率不受阈值设置的影响,阈值定值比其他参数更可靠。峰值频率可描述不同声波排放源类型抗拉测试期间生成的干扰信号通过合并振幅-峰值频率分布图和能量峰值频率分布图有效解决振幅时令声波信号图使用峰值频参数分三级其余论文组织如下:第二部分介绍实验中使用的材料;第三部分分析和讨论从抗拉测试中获取的声波释放信号;第四部分归纳所获结果
二叉材料方法
2.1.素材和样板
本研究使用的材料为321不锈钢,用于太阳热电生产,这是一种含底不锈钢321不锈钢稳定带特征化学成分显示于表一号.
试样从不锈钢板制成厚度4毫米,符合GB/T228.1-2010标准321不锈钢板向滚动切分数 .图2显示样本几何性
2.2.腾腾测试
环境温度RDL05测试机根据GB/T228.1-2010标准进行耐用测试机最大载量为50kn样本测试加载率控制为0.3mm/min抗拉实验机图显示3.
2.3AE监控搭建
抗拉测试生成AE信号由物理声学公司提供PCI-2AEwin系统记录和分析图中显示实验过程图解4.由321不锈钢生成的声波发射信号由2个声波发射传感器收集(R15a)并随后通过2/4/6预增40dB传送到声波发射系统图5时间域原信号图形声波发射传感器安装在标本表面,使用吸油作联动代理峰值判定时间(PDT)、撞击判定时间(HDT)和撞击观察时间(HLT)分别定为300、600和1000时间驱动参数集合使用标准铅芯骨折基于这些准备,我们把阈值定为25DB消除外部噪声声学排出测试直到最后骨折出现
3级结果与讨论
3.1.峰值频时声波传信号地图分析
声学发射装置用于监测321不锈钢的容积过程,声学发射信号由声学发射系统收集记录通过提取收集声射信号峰值频率参数并连接峰值频率参数和时间获取峰值频率图图6显示典型峰值频率对抗拉测试样本时间可清晰发现在整个抗拉测试中有五大波段峰值信号范围1约0-48khz,峰值频率参数分布分散范围2,50-97khz,峰值频率参数分布集中比范围1范围3接近149kHz,峰值频率分布比较集中范围4 约284kHz,该范围峰值频信号在整个抗拉测试中间歇显示,但频率集中范围5接近388khz,峰值频率极集中可以看到峰值频率参数能很好地辨别不同类型的信号
3.2峰值频率分布分析
因放大参数和计数参数可直观显示信号特征,为了解高频参数和峰值信号类型间计数差,我们从数图中获取了关于在抗拉测试期间峰值频率分布图集,与这两个参数相联放大参数和计数参数与峰值频率参数,如图中所示7并8.明显有三大聚变子带分布范围1(0-48khz),约13khz,约27khz和约44khz传高值约44khz,达100db,并高值计数然而,由于放大计数参数受阈值定值影响,单以这两个参数为基础的分析将产生不准确结果峰值频率信号与不受阈值设置影响的能量参数并发分析图九九显示拉值损耗期间峰值频率信号的能量分布图,通过释放能量不同峰值频率的相应声波释放信号获取此外,还获取五大峰值分布图范围1-48kHz中释放的能量是全测试中最高值范围2信号(峰值频率50-97khz)显示低振和高计特征,其中信号峰值68khz发布声射计数44khz后,能量低信号范围3放大(峰值约149kHz)正在上升,振幅集中范围低于50dB,能量低范围4(峰值频率约284khz)的声射信号范围相对较低,与其他类型峰值频率相比,能量极低峰值频率为4范围(近388khz)时,振幅极低,声学排放计数极小,能量极低高频率约284khz和388khz信号归为干扰信号
范围1中接近13khz的信号放大范围超过50db,信号放大范围接近27khz峰值大都小于50db然而,无法从放大分布判断峰值频率由材料本身生成,因此发现二元能量分布从图中可见10并11峰值频率接近27khz极低接近零,13khz高得多因此,可判断峰值频率为27khz干扰信号最后,获取四大峰值频程,可表达物损信号:13khz、44khz、68khz和149khz
可发现信号源无法精确判断振幅和峰值频率分布图,并会发生大误差能量和峰值频率分布图可找到干扰信号,但它没有前者显性分布特征因此,通过将振幅-峰值频率分布图与能量峰值频率分布图合并,有可能有效辨别干扰信号与物质自毁信号
3cm3峰值频信号不同类型宽度历史分析
图12显示阵列测试时时振荡趋势,根据峰值频率分三级峰值频率出现在初始级集(第1级)和信号范围集1分解阶段(第3级)中显示两个级生成信号类型相同相位2信号高度68khz和149khz并发,表示本阶段产生两种不同类型的声射信号损耗机制在物料拉伸过程的每一阶段都不同,因此不同类型的信号代表不同的损耗机制峰值频率可以很好地分类声波发射信号振荡历史映射到不同阶段并理解物质损害类型
4级结论
论文使用声射技术 研究321不锈钢 抗拉信号 用于太阳热电321不锈钢卷式Ti-Oustiti不锈钢广泛用于太阳热电系统管道和热交换器中。然而,很少研究使用方便高效方法对321不锈钢造成的容积损害我们使用声学发射技术检测321不锈钢对太阳热电生成的损耗作为一种实时测试方法,声射技术的长处在于它不受材料类型和几何限制。与当前物压损耗检测方法相比,我们可以使用声射发射技术更高效方便地检测321不锈钢用太阳能通过分析声射信号的增频历史、峰值频率分布图和不同类型峰值信号的增频历史,可得出下列结论:(1)峰值频率可辨别不同类型信号优于振荡参数和数值测试它可以有效辨别干扰信号与物损信号,在321不锈钢损耗期间合并声波发射信号峰值频率和能量参数(2)从结果中,我们发现321不锈钢弹性过程峰值频率主要集中于以下五大范围:0-48khz、50-97khz、约149khz、约284khz和约388khz三大子序列0-48khz:约13khz,约27khz和约44khz根据高频AE分布显示 峰值频率范围接近27khz归并计数参数和能量参数后发现信号计数和能量值最高频率范围约284khz和388khz极低,这也是干扰信号最后,我们获取四种峰值频程可表示物压损耗信号:约13khz、44khz、68khz和149khz3级抗拉损耗过程分三个阶段,并用倍增趋势与峰值随时间推移而增高频率第1级和第3级信号峰值频率集中0-48khz范围,主要由峰值频率约13khz和44khz组成峰值频率2级显示约68khz和约149khz第一阶段是拉值损害初始阶段321不锈钢,第三阶段为骨折级峰值频率范围约13khz和44khz的信号外观提醒321不锈钢正进入骨折阶段,使我们能够提前理解设备损坏情况,以便在事故发生前采取安全措施
目前,我们知道在321不锈钢拉值损耗过程有五类峰值频率,与321不锈钢拉值源机制相关因此,下一步工作是通过建立声波发射信号峰值频率与容积破坏机制之间的关系量化321不锈钢的容积损害此外,这种测试法尚未应用到实战太阳热存储系统和相关管道中。实际太阳热存储系统应用声射技术方面仍有工作要做。
数据可用性
支持本研究发现的数据可应请求从相关作者处获取。
利益冲突
作者声明他们没有利益冲突
感知感知
允许此项研究的资金由湖南省可再生能源电工学关键实验室提供2015ZNDL007,长沙科技大学高效清洁能利用关键实验室2013NGQ009)中长沙科技大学“实践创新和创业增强程序”(Grant No.SJCX201957,“国际合作研究基础二类优先大学开发”(Grant No.2019IC17和湖南省教育局19021作者感谢湖南省教育部和长沙科技大学提供资金和财政支助。