第2章　声发射信号传播特性实验研究

2.1　引言

将声发射技术应用于设备无损检测时［127］，一方面存在背景噪声的干扰，噪声干扰影响声发射波形分析的稳定性和可靠性；另外一方面声发射波在传播过程中存在衰减、反射、模式变换等现象，导致接收到的信号与声发射源信号不同，即声发射波在设备上的传播、衰减特性是进行无损检测的基础。因此研究被检测设备声发射波的传播、衰减特性是利用声发射技术进行有效无损检测的前提和基础。

学者们研究发现［128～130］，传播距离、被检测设备的复杂性及结构连续性等是影响声发射信号传播特性的主要因素，使得接收到的信号相对声发射源信号发生较大的失真。王向红和毛汉领利用小波包分析了声发射信号在水轮机上的传播特性，包括距离衰减特性和不连续界面上的衰减特性［131，132］，为水轮机裂纹声发射检测提供了基础。但是传统的小波包分析存在很多缺点：

①由于传统小波不具有理想盒形的频谱特性，造成相邻频段能量泄漏；

②传统小波包频带以2的倍数划分，不能任意选取感兴趣的频带进行分析；

③每分解一层小波系数就会减半，造成不同层频率分辨率不同。

以上缺点使得传统小波包分析在分析精度、使用灵活性上存在一定局限性。谐波小波具有理想盒形的频谱特性，谐波小波包分析克服了传统小波包分析的以上缺点，并且已经在旋转机械故障信号提取、故障诊断，转子轴心轨迹提取等得到了成功的应用［133～136］。因此本书利用谐波小波包分析声发射信号在复合材料试件上的传播特性，为损伤检测的传感器布置、声发射源定位和损伤模式识别提供依据。