基于声发射技术研究木材表面裂纹对应力波能量衰减特性的影响

陈楚敏, 李明, 方赛银, 赵家龙, 沈志辉, 张志恒, 邓婷婷

森林工程 ›› 2025, Vol. 41 ›› Issue (01) : 40-49.

基于声发射技术研究木材表面裂纹对应力波能量衰减特性的影响

  • 陈楚敏, 李明, 方赛银, 赵家龙, 沈志辉, 张志恒, 邓婷婷
作者信息 +
History +

摘要

木材中的裂纹对应力波的传播特性具有不可忽略的影响,探究应力波的能量变化规律对木材中裂纹深度的识别具有重要意义。以樟子松木材作为试验材料,在不同的试件上制作不同数量的裂纹,并且裂纹深度从0逐渐增加至90 mm,每次的增量为10 mm。首先,利用声发射(acoustic emission,AE)传感器采集铅芯折断在试件表面产生的应力波,并对其进行时频特征分析。然后,基于离散小波分析,建立应力波在不同频段中的能量衰减模型。研究结果表明,随着裂纹深度的增加,暂态波中频率成分为125~250 kHz的AE信号占比显著减小;随着裂纹数量的增加,小波重构后的AE信号能量衰减模型中表示衰减程度的系数由0.73增加至1.09;此外,随着裂纹深度的增加,频段为31.25~62.5 kHz的小波信号能量衰减明显缓慢;利用能量衰减模型确定的裂纹区域可以覆盖实际裂纹的所在位置。

关键词

木材 / 裂纹 / 声发射 / 能量 / 小波变换 / 应力波 / 区域定位 / 指数衰减

中图分类号

S781

引用本文

导出引用
陈楚敏, 李明, 方赛银, 赵家龙, 沈志辉, 张志恒, 邓婷婷. 基于声发射技术研究木材表面裂纹对应力波能量衰减特性的影响. 森林工程. 2025, 41(01): 40-49

基金

国家自然科学基金项目(32160345;31760182); 云南省农业基础研究联合专项项目(202401BD070001-121)

评论

Accesses

Citation

Detail

段落导航
相关文章

/