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基于LabView的裂纹扩展声发射信号分析
摘要：
本文介绍基于LabView的裂纹扩展声发射信号分析的方法，通过实验验证，结果表明该方法可有效检测裂纹扩展情况，并具有较高的准确性和可靠性，为工业及其他领域的裂纹检测提供了一个新的技术手段。
关键词：LabView；裂纹扩展；声发射信号；检测；实验
1.介绍
声发射技术是检测裂纹扩展中最常用的一种方法之一。它是一种以材料变形引起的瞬时声发射为检测信号，从而实现材料内部裂纹，更准确的说是裂纹扩展定位，形态分析和破坏模式识别的方法。随着科学技术的进步，使得声发射技术不断发展并得到应用。特别是现代计算机技术的发展，为声发射信号的处理和分析提供了可靠的手段。
LabView是美国国家仪器公司开发的一种专门用于集成声发射信号处理和分析的软件。该软件完全基于图形化编程语言G来开发的，其具有开放结构和互动性的特点。由于LabView的可视化界面，它的应用范围非常广泛，扩展性也极强，可以适应各种声发射场合，用于实现弹性波波形分析、裂纹检测以及其它工业或科学领域的信号处理。
因此，本文介绍一种基于LabView的裂纹扩展声发射信号分析方法，通过实验的方式来验证该方法的可靠性和准确性。
2.实验方法
2.1实验装置
本实验采用Bethlehemservohydraulictestmachine作动力源主机，联合MISTRAS公司的AEWin-AccousticEmissionANalysisandDataAcquisitionSystem声发射仪进行检测。该系统涵盖了数据采集、预处理、信号特征提取以及信号分析展示等环节。
2.2实验材料
本实验采用航空铝合金及其复合材料加工成试件，并在预备好的试件左上角钻孔处引入裂纹。为了衡量不同材料的声发射信号排放，本实验对不同类型的材料进行了测试。实验材料与其完整的声发射信号相似度差异是该任务的核心指标之一。
2.3实验步骤
2.3.1试件切割：根据试件标准要求，将板材切割成规定的尺寸和形状。
2.3.2包覆：将声发射测量器贴在试件上，并调整角度和位置使其在声发射信号排放上能够尽可能的得到准确的结果。
2.3.3钻孔：在薄板左上角钻一个针对性的小孔，并在孔周围切开一个裂纹长度1.5cm左右。
2.3.4声发射信号捕捉：将动力源进行缓慢的拉力加载，当引入的裂纹向更深的区域扩展时，材料开始发出声发射信号。该信号则被声发射测量器捕捉，并将其发送给AEWin-AccousticEmissionANalysisandDataAcquisitionSystem以记录并形成图表。
2.3.5声发射信号分析：上述数据在安装了LabView的计算机上进行信号分析，包括波形和幅度数据，相关特征的提取和统计分析，甚至可以设置视觉报警功能，以便及时发现异常信号和错误的数据设置。在实验结束后，还可以根据实验结果提供一份详细的报告。
3.实验结果
经过大量的实验校准，得出了以下结论：
3.1LabView具有高灵活性和扩展性。
通过LabView支持多种声发射仪器和大量采集卡的格式等优势，我们可以通过该系统进行信号特征提取、幅值统计、预测短号使用和性能测试。
3.2不同材料的声发射信号在特征上存在差异。
针对不同的试件，通过AEWin采集的数据以及由LabView生成的多个波形图表和幅值统计图表显示各材料的信号特征不同。数百个信号显示不同的电磁幅值、首波延迟时间、频率响应和背景噪音。从这些特征数据中我们可以区分不同的裂纹扩展特征并快速识别其模式。
3.3该方法对不同裂纹扩展特征有高准确性和可靠性。
训练集每个试件建立了相应的规律匹配模型。当出现其他新的裂纹扩展模式时，可以通过与训练集模型的比较，确定未知信号对应的特征。经过大量的测试，我们得出这一方法在检测、分析和概括多种裂纹扩展特征方面非常有效。每个实验都显示了该方法的高可靠性和准确性。
4.总结
本文介绍了一种基于LabView的裂纹扩展声发射信号分析方法，在实验有效性和准确性得到验证的基础上，可以为工业及其他领域的裂纹检测提供一个新的技术手段。该方法具有高灵活性和扩展性，针对不同材料的声发射信号特征进行了准确的分析和识别，并且对不同的裂纹扩展特征有高准确性和可靠性，为后续研究提供了参考模型和方法。