聲發射技術應用於金屬橋梁結構已經有(yǒu)幾十年的曆(lì)史了(le),最早的記錄是在1972年,英(yīng)國用這門技術檢測過一個軍用橋梁(liáng)。自從那時起(qǐ),這門(mén)技術(shù)被美國聯邦公路管理局廣(guǎng)泛(fàn)的應用於實際中。這門技術在(zài)金屬橋梁方麵的應用(yòng)最初(chū)是焊接(jiē)金屬(shǔ)部分,例如金屬箱形梁、正交異性板和工字梁等。然而橋梁其他部分也可應用聲發射技術來檢測,例如鋼枕、剪力釘和橋的軸承。
聲發射技術可以定量分析某些缺(quē)陷,例如金(jīn)屬疲勞,還能評定這些參(cān)數隨著時間的變化情況(kuàng)。在檢測(cè)疲勞裂紋的同時,聲發射技術還能檢測其附屬效應,例如(rú)塑性變形和裂紋麵的摩擦,如下表(biǎo)所示。應當注意,隨著時間的變化,裂紋麵會變的越來越平(píng)滑,因此摩擦麵的信號會逐漸消(xiāo)失。沒有裂紋信號,但結構可(kě)能存在潛伏裂(liè)紋。
應用 |
聲源 |
測試結果 |
箱形梁橋 |
本體和焊接部分的(de)疲(pí)勞裂紋 |
疲勞裂紋的檢測和定位已經(jīng)得到了實驗室(shì)和現場的驗證 |
剪力釘 |
疲勞裂紋(wén)和剪力(lì)釘附近混凝(níng)土的損傷 |
在實驗室中,可以成功應用於疲勞裂紋的檢(jiǎn)測和定(dìng)位 |
軸承 |
疲(pí)勞裂紋造成的滑動麵損傷 |
聲發射技術可以成功應(yīng)用於橋梁軸承工作狀況的評估。 |
鋼枕 |
本(běn)體和焊(hàn)接材料的疲勞裂紋 |
聲發射技術可以成功應用於鋼枕的(de)完整性評估 |
在實驗室內,聲發射技術可以成功的檢測和定位梁焊接部分、鐵路橋模型、鋼筋和剪力釘的疲勞裂紋。在(zài)現場中,聲發射技術(shù)可以成功用於箱形梁、剪力(lì)釘和(hé)焊接工字梁中疲勞裂紋的檢測。焊接工字(zì)梁和滾柱(zhù)軸承中的聲發射源於活性裂紋有很(hěn)大的關係。
聲發射檢(jiǎn)測的優(yōu)點(diǎn)
(1)能(néng)夠遠程連(lián)續監測結構的狀況
(2)能夠全麵評價橋梁(liáng)的整體結構
(3)設(shè)備安裝調試方便,並且能通過網絡遠程控製
(4)在宏觀裂紋出現前能確定裂紋的大概位置
(5)它是唯一的一種能夠定位(wèi)活(huó)性源的技術。
(6)在裂紋具(jù)體位置不清楚的情況下,聲發射能夠在很遠(yuǎn)以外確定活性缺陷
(7)它能(néng)夠檢測到(dào)其他無損(sǔn)檢測技術不能檢測(cè)的隱藏缺陷,例如內部焊縫。
(8)半全麵檢測和局部檢測能夠準確(què)定位缺陷。
(9)能(néng)夠分析外參數(應力、位移、溫(wēn)度等)與聲(shēng)發(fā)射參數之間的相關性。
(10)能夠評定結構的損傷級別。