肖俨衍, 卢文秀, 褚福磊

(清华大学 机械工程系, 北京 100084)

声发射信号是材料变形或破坏时应变能释放而产生的瞬态弹性波[1]。因为声发射信号本身有着动态性、敏感性、整体性和及时性[2]等优点，近年来在石油化工、电力、交通运输、航空航天中都得到了广泛的应用。

目前的声发射研究绝大多数集中在缺陷源定位[3-4]以及提取故障信息[5-6]这两方面，较少涉及声发射信号的传播特性。而声发射信号在传播介质中的传播特性会对准确获取故障信息产生影响[7-8]，故研究其传播特性具有重要意义。

Breckenridg在1975年证明声发射信号是一种弹性波，研究声发射信号的传播特性本质上是研究弹性波的传播特性。Yih-Hsing[9]较早地系统性地研究了声发射信号传播的基本特性。龚仁荣[10]建立了声发射信号的一维和二维传播模型，并利用模型进行了简单的定位分析，并运用Gabor小波分析方法对信号进行分析提出了新的源定位方法研究。

由上可知，目前声发射信号传播特性研究主要研究内容为平面、一维圆杆等抽象对象，而较少针对具体机械部件进行研究。旋转机械中裂纹、碰摩等故障都会产生声发射信号。然而在进行源定位或故障识别时，传感器获得的含有故障信息的声发射信号都必须经过不同结构轴的传播，故研究声发射信号在不同结构轴中的传播特性对提取更准确的声发射源信息有重要意义。郭福平[11]重点对声发射信号在波导杆中的传播特性进行了实验研究，其实验的内容包括7种不同直径，3种不同长度的波导杆信号传播影响研究。……