基于声发射信号的铝合金LSP弹塑性波传播规律探究

摘要：

目的 为提高激光冲击强化(LSP)的声发射(AE)监测精度,结合AE监测技术与LSP弹塑性波理论,探究LSP过程中弹塑性波传播规律.方法 首先,基于弹塑性波理论设计LSP试验,采用AE监测技术实时获取冲击信号,并测量冲击后铝合金7075的塑性变形程度.然后,基于AE信号的时域波形,提出包络欧式距离法,确定对加工质量敏感的感兴趣片段(FOI).进一步基于FOI,结合实际加工条件,定义了新的累积AE波形熵特征.最后,基于AE信号的多模态和非平稳信息,定义瞬时峰值能量曲线(IPEC),并进一步提取相关特征,从而探究弹塑性波传播规律、衡量传感器优劣.结果 仅包含弹性波的AE信号波形明显区别于弹塑性双波,塑性波传播速度明显落后于弹性波.包络欧式距离法确定的FOI能很好地定位弹塑性波.相较于AE波形熵,累积AE波形熵特征能很好地区分不同程度的弹塑性波.对比弹性波,塑性波主要集中在中低频段(200 kHz以下).IPEC曲线精准确定31 kHz模态为塑性波的主要成分.进一步提取的峰值变化量ΔA和峰值延迟时间ΔT表明:相较于谐振传感器,宽频传感器对塑性波更加敏感.结论 所提方法和特征分别从时域和时频域上探究了弹塑性波的传播规律,所得的结论为规范和提高LSP的AE监测技术提供了理论支持与指导.

关键词：激光冲击强化、声发射、弹塑性波、塑性变形、波形熵、时频分析

所属期刊栏目：51

分类号：TG668

资助基金：国家自然科学基金52175433

在线出版日期：2022-12-05（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共15页

页码：20-34