聲發射技術應(yīng)用於金屬橋梁結構已(yǐ)經有幾十年的曆史了,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。自從那時起,這門技術被美國聯邦公路管理局廣泛的應用於實際中。這門技術在金屬橋梁方麵的(de)應用最初是(shì)焊接金屬部分,例(lì)如金屬箱(xiāng)形梁、正交異性板和工字梁等。然而(ér)橋梁其他部分也可(kě)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陷,例(lì)如(rú)金屬疲勞,還能評定這些參數隨著(zhe)時間的變化情況。在檢測疲勞裂紋(wén)的同(tóng)時(shí),聲發射技術還能檢測其附屬效應,例如塑性變形和裂紋(wén)麵的摩擦,如下表所示(shì)。應當注意,隨著時(shí)間的變化,裂紋麵會變的越來越平滑,因此摩擦麵的信號會逐漸消失。沒有裂紋信號,但結構可能存在潛伏(fú)裂紋。
應用 |
聲(shēng)源 |
測試結(jié)果 |
箱形梁橋 |
本體和焊接部分的疲勞裂紋 |
疲勞裂紋的檢(jiǎn)測和定位已經得到了實驗(yàn)室和現場的(de)驗證 |
剪力釘 |
疲勞裂紋和剪力釘附近混(hún)凝土(tǔ)的損傷 |
在實驗室中,可以成功應用(yòng)於疲勞裂紋的檢測和(hé)定位 |
軸(zhóu)承 |
疲勞裂紋(wén)造成的滑動麵損傷(shāng) |
聲發射技術可以成功應用於(yú)橋梁軸承工作(zuò)狀況的(de)評估。 |
鋼枕 |
本體和焊接材料的疲勞裂紋 |
聲發射技術可以成功應用於鋼枕的完整(zhěng)性評估 |
在實驗室內(nèi),聲發射技術可以成(chéng)功的檢測和定位(wèi)梁(liáng)焊接部分、鐵路橋模型(xíng)、鋼筋和(hé)剪力釘的疲勞(láo)裂紋。在現場中,聲發(fā)射技術可以成功用(yòng)於箱形梁、剪力釘和焊接工字梁中疲勞裂紋的檢測。焊(hàn)接(jiē)工字梁和滾柱軸承中的聲發射源於活性裂紋有很大的關係(xì)。
聲發射檢測(cè)的優點
(1)能夠遠(yuǎn)程連續監測結構的(de)狀況
(2)能夠全麵評價橋梁的整體結構
(3)設備安裝調試方便(biàn),並且能通過(guò)網(wǎng)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(tā)是唯一的一種能夠定位活性源的技術。
(6)在裂紋(wén)具體位置不清楚的(de)情況下,聲發(fā)射能夠在很遠以外(wài)確定(dìng)活性缺陷
(7)它能夠檢測到其他無損檢測技術不能檢測的隱藏缺陷,例如內部焊縫。
(8)半全麵檢測和(hé)局部檢測能夠準確定位缺陷。
(9)能夠分析外參數(應力、位移、溫度(dù)等)與聲(shēng)發射參數之間的相關性。
(10)能夠評定結構的損傷級別。