激光加工过程中的声发射检测应用研究

发布时间：2024-07-02 03:33

　　本文在深入研究分析热裂切割玻璃过程中的声发射检测应用过程中,融入了激光诱导技术,在激光诱导热裂切割玻璃过程中,激光器噪声的幅值比较小,且在整个频带范围内均匀分布,声发射信号噪声幅值非常小,且频率低于50 kHz。声发射信号的Gabor时频分析和SPWD时频分析表明,主频段在1.61 MHa左右会产生的声发射信号。正常裂纹扩展和裂纹故障点时频分布表现为1.61 MHz左右的主频段,且会出现波包峰值的声发射信号。激光诱导热裂切割玻璃的声发射信号实际声发射源到传感器距离和计算结果非常接近,误差不高于2.92%,这表明,激光诱导热裂切割玻璃的声发射技术能实时准确的对裂纹扩展的状态进行监测。

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【部分图文】：

图1实验装置示意图

声发射源定位与传感器位置有很大的关联性,本文通过时差算法,融入定位精度,对传感器布置方案进行优化。在进行时差定位实验时,传感器阵列使用声发射源T、三角形定位单元,Si声发射传感器位置,ri表示Si到T的距离。测量因子H组成包括传感器位置测量偏差方差、时间差Δti测量误差方差,并且....

图4玻璃切割实验过程

钠钙玻璃切割的激光功率为P=142W,切割速度为v=2.05mm/s、光斑直径为d=3.05mm,玻璃板尺寸为605mm×255mm×3.5mm,图4为钠钙玻璃切割实验过程。因为空气介质的存在,声发射信号会不断衰减,因此需要将凡士林耦合剂涂抹在传感器和玻璃表面之间,避....

图5玻璃开裂后105ms的声发射信号

当机床和激光器启动时,要从宽度方向出发切割玻璃板,要反复修改来控制通道门槛值的选择标准,即软件采集最大值不会被切割过程所触发。实验门槛值设置为28.5dB。结合图5进行分析,声发射信号1、2比较微弱,很容易出现微裂纹,同时还很有可能会产生声发射信号3,裂纹断裂后还会产生扩展阶段....

图8裂纹故障点裂纹扩展时频分布

裂纹故障点裂纹扩展时频分布、正常裂纹扩展信号时频分布如图8、图9所示。全面分析其内容能够看出,二者的主频段都是1.61MHz左右,并且该主频段的出现时间为声发射信号剧烈变化时。本研究首先固定了裂纹故障点位置,从而准确确定声发射信号的定位,实际上二者的时频表征具有一致性,通过正常....

本文编号：3999621