声发射的概念

声发射的概念

       声发射（AE）是属于外来词，英文的拼写是“Acoustic Emission”，字面的解释就是声音的发射。

　　“声音”是什么概念呢？家里的玻璃被砸碎时会有声音、铅笔芯折断时会有声音、树丫折断时会有声音，这些声音都是人耳朵可以听到的声音，容易理解。但是如果声音比较微弱，人耳听不到；或者声音的频率不在20Hz和20kHz之间，人耳识别不了，这些声音就会被忽略，给人一种没有声音的错觉。比如墙角的裂纹以人不可察觉的速度扩展时发出的声音；比如钢铁腐蚀时发出的声音等。而这些信号就需要用到专业的仪器才能采集和进一步分析。

　　哪些场合会产生声音呢？声波是能量的传播形式，而每次能量转换的过程中都会有能量的损失，损失的能量的部分就通过声波的形式扩散开来。比如裂纹扩展货材料断裂时的声音是材料的分子键断裂释放能量、管道泄漏的声音是流体摩擦泄漏点时动能转化为声音、局部放电是电能转化成的声音，地震是地应力转化的声音，磨削是机械动能转化的声音，等等不一而足。产生声音的场合非常非常多，声发射现象在我们的周围和日常生活中非常普遍，这也说明了声发射的应用领域非常的广泛，需要专业人员不断地探索前进。

　　也许用超声波探伤和声发射技术住一个比较会更容易理解，下图是两者的机理图：超声波探伤是主动发射超声波，利用接收反射信号来分析缺陷，而声发射是主动接收缺陷产生的信号。

　　那么缺陷怎么主动产生信号呢？由于缺陷(或者说声发射源)的时域不确定性，目前主要是通过外部施压的方式加速声发射源产生信号，如岩石力学用三轴试验机压缩岩块、压力容器检测时对容器加压、对金属棒的拉伸等。当然，如果声发射源的活动比较频繁，也可不用外部施压。