论文摘要
本文结合国家“十一五”863计划海洋技术领域专题课题“近海石油老龄平台延寿技术研究”开展研究,旨在探讨声发射技术在大型钢制结构-海洋平台在役损伤预警方面的应用。声发射检测是一种动态、被动的无损检测技术,声发射信号随时间的变化同构件的损伤演化过程之间存在着特定的关系,因此能够及时跟踪反映缺陷的变化,进而对构件进行安全预警。海洋结构造价高、环境恶劣,且一旦出现损伤,后果不可估量,迫切需要一种技术,能够实时监测其运行状况,并能提供及时有效的预警。因此如果将AE技术成功应用于海洋结构,产生的效益是巨大的。本文通过室内实验开展了声发射预警技术的应用研究,包括以下几个方面:（1）金属构件破坏的声发射监测实验研究。进行多次声发射监测实验方案的设计,制备高韧性金属材料试件,在现有的实验条件下,进行金属的拉伸断裂和疲劳开裂的声发射监测实验。（2）金属构件损伤声发射信号的分析与处理。对杆拉伸断裂实验、板材拉伸断裂实验、杆疲劳开裂实验声发射监测结果进行参数分析研究,结果表明声发射参数（振铃、能量、幅值、上升时间、持续时间等）能够直接表征试件损伤过程、试件损伤类型,并得到一些有关声发射参数的重要规律;利用波形处理方法（FFT变换、时频分析、小波变换、双谱）提取关键损伤点的声发射信号特征,发现上述波形处理方法能较好的区别试件损伤类型。（3）海洋结构声发射预警技术应用方案研究。在以上分析的基础上,结合目前国内外基于声发射参数失效准则的研究现状,给出了将声发射应用于金属构件预警方面制定预警指标的建议;最后针对传感器的安装布置和信号传输等问题,提出海洋结构声发射预警技术应用的初步方案。