●前言
第1章 緒論 1
1.1 焊接裂紋聲發射檢測的必要性與意義 1
1.2 焊接裂紋聲發射檢測的現狀與發展 2
1.2.1 聲發射檢測技術在焊接質量監測中的應用 2
1.2.2 聲發射信號分析與處理 3
1.2.3 焊接裂紋狀態識別 5
1.3 焊接裂紋聲發射檢測內容及特征 6
1.4 本書主要內容 7
參考文獻 9
第2章 焊接裂紋聲發射信號采集 14
2.1 焊接裂紋聲發射信號測試實驗平臺 14
2.2 焊機 15
2.3 橫向拘束壓力可調實驗裝置 16
2.3.1 實驗臺身主體 16
2.3.2 壓力施加夾具 18
2.3.3 焊件安裝夾具 20
2.4 聲發射信號采集繫統 20
2.4.1 聲發射傳感器選擇 22
2.4.2 前置放大器參數設置 23
2.5 焊接裂紋聲發射信號采集方案及實驗 24
2.5.1 聲發射信號采集方案 24
2.5.2 聲發射信號采集實驗 26
2.6 本章小結 28
參考文獻 28
第3章 焊接裂紋聲發射信號諧波特性分析 30
3.1 奇異值分解 30
3.1.1 奇異值分解理論 30
3.1.2 奇異值分解算法實現 31
3.2 有效諧波提取 32
3.3 諧波分析的有效信號提取 33
3.3.1 諧波分析的有效信號提取方法 33
3.3.2 諧波分析在仿真信號提取中的應用 34
3.4 焊接過程聲發射信號幅頻特性分析 37
3.4.1 焊件與夾具摩擦聲發射信號幅頻特性分析 37
3.4.2 焊接電弧衝擊激勵源聲發射信號幅頻特性分析 41
3.4.3 焊接結構裂紋激勵源聲發射信號幅頻特性分析 45
3.5 本章小結 50
參考文獻 50
第4章 焊接裂紋聲發射信號降噪 53
4.1 經驗模態分解基本原理 53
4.1.1 經驗模態分解理論 53
4.1.2 經驗模態分解的自適應性 55
4.2 小波包降噪的基本原理 56
4.2.1 小波包降噪理論 56
4.2.2 小波包降噪分析 58
4.3 焊接裂紋聲發射信號降噪分析 60
4.3.1 基於經驗模態分解和小波包降噪的方法 60
4.3.2 仿真信號降噪分析 61
4.3.3 鋁合金平板結構焊接裂紋聲發射信號降噪分析 70
4.4 本章小結 74
參考文獻 75
第5章 焊接裂紋聲發射信號到達時間識別 77
5.1 聲發射信號到達時間識別方法 77
5.1.1 固定閾值法 77
5.1.2 互相關分析法 77
5.2 基於AR模型的AIC方法 79
5.2.1 AR-AIC方法基本理論 79
5.2.2 基於降噪處理的AR-AIC方法 82
5.3 焊接裂紋聲發射信號到達時間識別方法 83
5.3.1 鋁合金平板結構焊接裂紋聲發射信號采集實驗 83
5.3.2 焊接裂紋聲發射信號到達時間識別分析 85
5.4 本章小結 88
參考文獻 89
第6章 焊接裂紋聲發射源定位 91
6.1 聲發射源時差定位原理 91
6.2 聲發射源定位算法 93
6.2.1 最小二乘定位算法 93
6.2.2 單純形迭代定位算法 94
6.3 焊接裂紋聲發射源定位分析 96
6.3.1 基於最小二乘法的單純形迭代定位算法 96
6.3.2 鋁合金平板結構焊接裂紋聲發射源定位分析 97
6.4 本章小結 102
參考文獻 102
第7章 焊接裂紋類型識別 104
7.1 矩張量反演基本理論 104
7.1.1 彈性波動理論 104
7.1.2 矩張量理論 106
7.1.3 矩張量反演方法 108
7.2 焊接裂紋聲發射信號采集實驗 110
7.2.1 實驗設備與材料 110
7.2.2 鋁合金平板結構焊接裂紋聲發射信號采集 111
7.3 焊接裂紋類型識別 112
7.3.1 鋁合金平板結構焊縫拉伸裂紋識別 112
7.3.2 鋁合金平板結構焊縫剪切裂紋識別 116
7.4 本章小結 120
參考文獻 120
第8章 焊接裂紋聲發射信號時頻特征提取 122
8.1 同步壓縮小波變換的基本理論與算法 122
8.2 同步壓縮小波變換分解方法 125
8.2.1 同步壓縮小波變換參數選取 125
8.2.2 基於頻率特征的同步壓縮小波變換分解 130
8.2.3 同步壓縮小波變換分解方法的應用 132
8.3 焊接裂紋聲發射信號特征主成分分析 136
8.3.1 主成分分析方法 136
8.3.2 焊接裂紋聲發射信號計算與分析 137
8.4 焊接裂紋聲發射信號近似熵 141
8.4.1 近似熵計算方法 141
8.4.2 焊接裂紋聲發射信號近似熵計算 143
8.5 焊接裂紋聲發射信號特征構建 144
8.5.1 焊接裂紋聲發射信號特征構建方法 144
8.5.2 焊接裂紋聲發射信號特征構建方法的應用 145
8.6 本章小結 148
參考文獻 149
第9章 基於聲發射信號特征的焊接裂紋識別 151
9.1 基於HMM的焊接裂紋識別 151
9.1.1 HMM基本理論與算法 151
9.1.2 HMM結構 155
9.1.3 HMM在焊接裂紋識別中的應用 157
9.2 基於SVM的焊接裂紋識別 158
9.2.1 SVM基本理論與算法 158
9.2.2 SVM模型 160
9.2.3 SVM在焊接裂紋識別中的應用 161
9.3 基於HMM-SVM的焊接裂紋識別 162
9.3.1 基於HMM-SVM的焊接裂紋識別模型 162
9.3.2 基於HMM-SVM的焊接裂紋識別模型的應用 163
9.4 焊接冷卻過程裂紋聲發射信號識別 164
9.4.1 焊接冷卻過程裂紋聲發射信號采集實驗 164
9.4.2 焊接冷卻過程裂紋聲發射信號特征提取 165
9.4.3 焊接冷卻過程裂紋狀態識別 170
9.5 本章小結 174
參考文獻 174

焊接裂紋是影響焊接結構質量的嚴重缺陷。在焊接過程中，由於局部熱劇烈變化與冶金材料因素的影響，焊縫在復雜應力作用下易產生裂紋，從而影響焊接結構的密封性。焊接裂紋缺陷檢測是焊接生產過程中質量保障和安全服役的重要環節。《焊接裂紋聲發射檢測》面向焊接裂紋聲發射檢測的工程應用，詳細介紹焊接裂紋聲發射信號采集、焊接裂紋聲發射信號諧波特性分析、焊接裂紋聲發射信號降噪、焊接裂紋聲發射信號到達時間識別、焊接裂紋聲發射源定位與裂紋類型識別、焊接裂紋聲發射信號時頻特征提取和基於聲發射信號特征的焊接裂紋識別，形成焊接裂紋檢測的新理論和新方法，為焊接裂紋在線檢測提供基礎理論和關鍵技術。