怎么分析箱体材料疲劳损伤过程声发射信号数据???      中山黄圃镇登高车出租

      怎么分析箱体材料疲劳损伤过程声发射信号数据???    中山黄圃镇登高车出租,   登高车出租,   中山登高车出租        对登高车齿轮箱箱体材料进行疲劳损伤研究，首先要明确材料的疲劳损伤过程，本小节将介绍材料的疲劳损伤基础。 明确给出了疲劳的定义：在某点或某些点承受扰动应力，且在足够多的循环扰动之后形成裂纹或完全断裂的材料中发生的局部的、永久结构变化的发展过程，称为疲劳。循环载荷引起材料的疲劳失效，这个载荷往往小于静强度分析下的“安全”载荷，因此疲劳问题的解决不能依靠传统的静强度分析方法。疲劳的破坏作用有以下特点：（１）扰动应力是疲劳发生的外部原因。扰动应力是指随时间变化的应力，这个概念也可以推广为扰动载荷，力、应力、应变、位移等都可以认为是不同的载荷。（２）局部破坏是疲劳破坏的特点。疲劳破坏的起源，往往是零部件的应力集中处，疲劳失效具有局部性的特点。（３）疲劳破坏具有一个演化过程。疲劳破坏，从裂纹萌生到裂纹扩展，直至断裂，是疲劳损伤逐渐累积的过程。疲劳寿命即是指这一过程中所经历的时间或载荷循环次数。疲劳破坏一般分为３个发展阶段，包括裂纹萌生、裂纹稳定扩展和裂纹快速扩展断裂。裂纹快速扩展直至断裂，是一个快速变化的过程，占疲劳寿命的比例很小，因此在疲劳损伤分析中一般不予考虑。因此，研究裂纹稳定扩展阶段与快速扩展断裂阶段的识别，对于判断疲劳损伤失效非常关键。疲劳裂纹随着疲劳循环次数的变化关系，给出了在不同给定载荷Ａｑ、Ａａ２、条件下进行恒幅疲劳实验中，裂纹长度ａ和循环次数７Ｖ的关系，即ａ－Ｎ曲线。 当疲劳裂纹扩展时，疲劳裂纹前端的应力集中将逐渐变得明显.   可由实验确定，此区域疲劳裂纹不扩展；区域２为裂纹稳定扩展阶段，ｄｏ／ｄＴＶ与Ａ（有对数线性关系，因此进行疲劳裂纹扩展寿命预测时可以利用这一关系.    疲劳裂纹扩展性能参数，可由实验确定；ｍ——疲劳裂纹扩展性能参数，可由实验确定。区域３为裂纹失稳扩展阶段，裂纹扩展速率迅速增大，裂纹尺寸迅速增大，断裂发生，进入此区域至破坏所经历的循环次数很少，在疲劳寿命研究中可以不做考虑。可见，材料的疲劳过程中，裂纹萌生和裂纹稳定扩展阶段属于材料服役的安全阶段，裂纹快速扩展阶段为材料服役的预警阶段，因此裂纹稳定扩展阶段与裂纹快速扩展阶段分界点的识别，以及对该分界点的预测，对于研究材料服役过程中的疲劳损伤具有重要意义。

    疲劳损伤过程声发射信号数据分析,  在了解登高车齿轮箱箱体材料的疲劳损伤过程的基础上，可以将搭载声发射系统的箱体材料疲劳损伤试验中的声发射信号与箱体材料的疲劳损伤过程进行对比，可以发现声发射信号与疲劳损伤过程有一定的对应关系。 主要阐述二者之间的对应关系，为箱体材料疲劳损伤过程基于性能退化的故障诊断和寿命预测研究奠定基础。将登高车齿轮箱箱体材料的多个样本的双对数坐标上疲劳裂纹扩展速率与应力强度因子增加量的关系图幽在同一个图中.   虽然每条样本曲线有一定差异，但是在箱体材料疲劳损伤的裂纹稳定扩展阶段与快速扩展阶段分界点处的量值是比较集中的，说明在疲劳损伤过程箱体材料的变化具有较高的重复性和一致的规律，从而也验证了对箱体材料疲劳损伤过程数据进行统计分析的可行性。将登高车齿轮箱箱体材料疲劳过程中的声发射信号参数与对数疲劳裂纹扩展速率进行比对，分别为三个试样的振铃计数和能量与对数疲劳裂纹扩展速率的对比：箱体材料在疲劳损伤过程中，声发射信号在裂纹稳定扩展阶段后期会达到峰值后逐渐降低，随后进入裂纹快速扩展阶段后又明显降低，但这种趋势没有明显的分界；且两种声发射信号参数的变化趋势相同，但变化幅度不同。因此可以采用声发射信号的参数来对箱体材料疲劳损伤过程中从裂纹稳定扩展阶段进入裂纹快速扩展阶段的过程进行表征，同时考虑箱体材料疲劳损伤过程时间较长，需要对箱体材料疲劳损伤过程的声发射信号进行统计分析，来得到具体的箱体材料疲劳损伤过程的性能退化特征参量。本项研究最终将实现无损实时监测方法，因此，考虑在一次行车过程中对材料性能退化的监测是可以有时间记忆的，传感器采来了一组新的信号就要产生一个损伤状态的判断，即实时的故障诊断结果，这个判断可以综合考虑往次行车监测数据信息和本次采集过程中的历史数据信息，而由于材料的分散性，本次行车监测的历史数据对当前材料样本疲劳损伤状态的实时判断的准确性最高。因此，在对声发射信号进行分析时，可以利用基于性能退化分析方法，对箱体材料疲劳损伤进行故障诊断和寿命预测研究。综上，箱体材料疲劳损伤的研究可采用统计分析等方法对声发射信号进行处理，对箱体材料疲劳损伤过程进行表征，采用性能退化方法对箱体材料疲劳损伤过程进行故障诊断和寿命预测。

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     箱体台架试验声发射信号数据分析,      登高车齿轮箱箱体的台架试验是在登高车齿轮箱台架试验中进行的，通过对齿轮箱箱体易受损伤的关键结构位置布置声发射探头，来采集台架试验中箱体关键结构位置的声发射信号。本小节将详细讨论台架试验中声发射信号与箱体性能退化过程的对应关系，为后续箱体的故障诊断和寿命预测研究奠定基础。在台架试验中，箱体关键结构位置的声发射探头布置已给出。台架试验中的齿轮箱是全新齿轮箱，通过加速试验完成了４００公里的行走里程的型式试验。可以看出，在台架试验的过程中，随着箱体行走里程的增加，声发射信号呈一定的演化规律。上述信号对应４００公里的行走里程，可以看出声发射信号的振铃计数、能量、幅值等逐步明显增大，这与台架试验中全新箱体在运行中不断发生性能退化，箱体内部金属键逐步发生断裂的现象相吻合，但可以看到上述声发射信号参数的量值并不大，这是因为箱体在台架试验中尚处于箱体损伤过程的安全阶段。声发射信号的上升时间、持续时间和峰频信号也呈现一定的演化特性，但变化并不明显，这与上述声发射信号参数定义特点有关。可见，声发射信号可以对箱体服役中的性能退化过程进行表征。给出了７个箱体关键结构位置采集到的声发射振铃计数信号，可以直观地对箱体关键结构位置的台架试验中声发射信号进行比较。可以看出，７个箱体关键结构位置的声发射振铃计数信号量值不同，但在时间上具有相同的演化规律，均呈现随运行时间的增加而增加的趋势，这与箱体不断发生性能退化，内部金属键发生断裂的特征相吻合。声发射信号量值的不同，是由于箱体为铸造而成，结构复杂，每个位置的所受载荷不同、结构不同，不同的机械结构在损伤中表现的幅度不尽相同。需要指出的是，在运行时间２３０００ｓ附近，人为对箱体施加了一次撞击过程，撞击位置在小齿轮与吊挂装置中间的箱体侧面，可以看到与该位置相近的关键结构位置声发射信号中在该时刻产生了较大的振铃计数值，也说明了声发射信号能够对外界硬物撞击进行有效的表征。综上可见，声发射信号能够反映登高车齿轮箱箱体在服役过程中的性能退化过程，可以对箱体的损伤过程进行表征，进而对箱体进行故障诊断与寿命预测研究。

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