陶瓷材料破壞過程中的聲發(fā)射源定位方法

褚亮,任會蘭,龍波,寧建國

(北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,北京 100081)

陶瓷材料破壞過程中的聲發(fā)射源定位方法

褚亮,任會蘭,龍波,寧建國

(北京理工大學(xué)爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室,北京 100081)

大多數(shù)研究者利用聲發(fā)射檢測陶瓷損傷斷裂現(xiàn)象時,主要通過聲發(fā)射參數(shù)分析陶瓷破壞過程,但該方法無法對陶瓷內(nèi)的裂紋位置進行定位。鑒于該情況,對Geiger算法的初值選擇問題進行優(yōu)化,將優(yōu)化后的Geiger算法應(yīng)用于二維平面定位、三維空間定位實驗,并計算了該方法的定位精度,即:在200 mm×200 mm的平板上,聲發(fā)射源定位平均誤差為1.641 mm;在50 mm× 50 mm×100 mm的立方體上,聲發(fā)射源定位平均誤差為3.47 mm.其中材料的性質(zhì),聲發(fā)射檢測系統(tǒng)精度以及定位算法本身都是產(chǎn)生的誤差的原因。實驗研究了AD95(95%)氧化鋁陶瓷壓縮破壞過程中的聲發(fā)射特性,利用優(yōu)化后的Geiger算法對材料壓縮破壞過程中的聲發(fā)射源進行空間定位,定位結(jié)果和陶瓷實際斷裂位置一致,該方法可用于分析陶瓷內(nèi)部裂紋擴展過程。

材料檢測與分析技術(shù);聲發(fā)射;陶瓷材料;Geiger算法

0 引言

陶瓷材料以其高強度、高硬度、低密度的優(yōu)良性能在裝甲防護中得到了廣泛的應(yīng)用,如飛機、艦船、車輛等關(guān)鍵部位的防彈遮蔽層,坦克的防護裝甲等。陶瓷材料在沖擊載荷或靜態(tài)加載時,內(nèi)部會有大量微裂紋的產(chǎn)生,微裂紋的進一步擴展、匯合將導(dǎo)致材料的脆性破壞。關(guān)于陶瓷材料的動力學(xué)特性、損傷本構(gòu)模型和抗侵徹特性的研究,已經(jīng)有相關(guān)文獻的報道[1-5]。對材料內(nèi)部微損傷的擴展演化規(guī)律,也有一些本構(gòu)模型來描述[6-9],這些模型多是結(jié)合材料內(nèi)部的細觀損傷而建立的理論分析模型,并沒有包含真正微裂紋(或微損傷)本身的信息。材料內(nèi)部在微裂紋成核和擴展過程中,從不穩(wěn)定的高能量應(yīng)力狀態(tài)快速過渡到穩(wěn)定的低能量狀態(tài),在此平衡過程中釋放出來的多余能量會以彈性應(yīng)力波形式表現(xiàn),信號被傳感器捕捉,經(jīng)電路放大、分析處理,實現(xiàn)聲發(fā)射檢測[10]。因此,聲發(fā)射信號來自材料內(nèi)部微缺陷本身,聲發(fā)射技術(shù)能夠連續(xù)監(jiān)測陶瓷材料內(nèi)部微裂紋的產(chǎn)生和擴展整個過程[11-14]。

聲發(fā)射技術(shù)的核心問題是通過接收到的信號反推聲發(fā)射源的位置,是分析材料微破壞和失穩(wěn)的基礎(chǔ)。其主要內(nèi)容有確定聲發(fā)射源位置,分析聲發(fā)射源的性質(zhì),確定聲發(fā)射發(fā)生的時間或載荷以及評定聲發(fā)射源的嚴重性。聲發(fā)射的時差定位算法主要包括Geiger算法和單純形算法,都是根據(jù)不同位置的傳感器接收到信號的時間差來計算。田玥等[15]介紹了時差定位方法的發(fā)展歷史及近些年較為常用的定位方法。林峰等[16]提出線性定位方法和Geiger算法相結(jié)合的聯(lián)合定位方法,優(yōu)化了常規(guī)Geiger算法的初值選擇?？涤衩返萚17]利用最小二乘算法的估計特性,提出一類基于最小二乘法和Geiger算法的優(yōu)化迭代組合定位算法,有效地解決了迭代法的初始值問題,保證算法的收斂并且提高迭代算法的收斂速度。胡新亮等[18]用相對定位方法對非完整、非同性介質(zhì)巖石進行了聲發(fā)射定位研究,發(fā)現(xiàn)相對定位方法在復(fù)雜樣品聲發(fā)射定位中有較高的可靠性和精確度。

本文主要采用Geiger算法,結(jié)合二維平面和三維空間定位實驗對算法的定位精度進行了驗證,并計算得到了聲發(fā)射源時間;分析了陶瓷材料在壓縮破壞過程中的聲發(fā)射特性,采用定位算法對其破壞過程中的聲發(fā)射源進行定位,得到了加載過程中陶瓷內(nèi)部微裂紋源的動態(tài)變化過程。

1 Geiger算法

對于小區(qū)域定位,初值假定為傳感器的分布均值。初始聲發(fā)射源θ偏離真解θ*不大,Γθ為較小量,2階及2階以上小量對計算結(jié)果影響較小。可將2階及2階以上泰勒展開去掉,只保留1階項,則(4)式被簡化為線性方程組,即

2 定位算法驗證

2.1 初值選擇

在推導(dǎo)過程中,可以看出忽略2階導(dǎo)數(shù)項的條件是θ偏離真解θ*不大。當ATA奇異或接近奇異時,會引起迭代過程的失穩(wěn)和發(fā)散,因此初值的選擇很重要,必須在迭代的收斂范圍之內(nèi),初值應(yīng)比較接近真實值。

因此對于初值問題,本文分為兩種解決方法:一是取傳感器位置的平均坐標值;二是通過已知方程組化簡得到線性方程組,解出初值,分別對應(yīng)已知方程數(shù)足夠和不足的情況。對于方程數(shù)足夠的情況,假設(shè)有n個(6)式,都減去其中某一個式子,就可以得到n-1個一次方程,在如果得到的方程數(shù)不小于未知數(shù)個數(shù),即可求解出初值。以三維為例,x、y、z、t 4個未知數(shù)需要至少4個方程;對于方程數(shù)不足時,即未知數(shù)個數(shù)大于方程數(shù),顯然方程組是無法求解的,因此,在這種情況下,如果被測試物體的空間體積不是特別大,初值可取為傳感器均值(包括傳感器接收信號時間)。

2.2 定位精度

利用聲發(fā)射儀進行二維和三維實驗來驗證算法的正確性以及定位精度(見圖1)。二維驗證實驗采用平板斷鉛實驗,選取200 mm×200 mm的薄鋼板,以鋼板中心為坐標原點,4個傳感器位置分布為: (90 mm,90 mm)、(-90 mm,90 mm)、(-90 mm, -90 mm)、(90 mm,-90 mm)。三維實驗選取高強合金鋼試件,尺寸為50 mm×50 mm×100 mm,在立方體頂部斷鉛來模擬聲發(fā)射源。實驗中采用8個傳感器定位,立方體4個側(cè)面對稱放置8個傳感器,以立方體幾何中心為坐標原點,8個傳感器位置分布為:(25 mm,0,-25 mm)、(25 mm,0,25 mm)、(0, 25 mm,-25 mm)、(0,25 mm,25 mm)、(-25 mm,0, -25 mm)、(-25 mm,0,25 mm)、(0,-25 mm, -25 mm)、(0 mm,-25 mm,25 mm)。

在鋼板和高強合金鋼試件上進行了多次斷鉛實驗,從聲發(fā)射源傳播到各個傳感器的時間見表1和表2.通過傳感器檢測到聲發(fā)射源位置的時間,代入定位算法可得到聲發(fā)射源位置。表3和表4分別為二維定位和三維定位的聲發(fā)射源位置計算結(jié)果與實驗結(jié)果,通過比較可以看出本文程序定位的精度能夠滿足實際要求,同時可以得到聲發(fā)射源發(fā)生的時間。實驗結(jié)果與計算結(jié)果之間的誤差公式[19]可以表示為

式中:X為Geiger算法計算出的聲發(fā)射源坐標;X0為實驗設(shè)置的真實聲發(fā)射源坐標。

在200 mm×200 mm的平板中,聲發(fā)射源定位平均誤差為1.641 mm;在50 mm×50 mm×100 mm的立方體中,聲發(fā)射源定位平均誤差為3.47 mm.二維平板定位的誤差明顯小于三維立體試件中的定位精度。結(jié)合實驗測試系統(tǒng)分析,誤差產(chǎn)生的主要原因有三點:即被測材料性質(zhì)、聲發(fā)射檢測系統(tǒng)以及定位算法本身。具體分析如下:

1)材料性質(zhì):材料并非完全各向同性材料,導(dǎo)致聲發(fā)射源產(chǎn)生的信號在材料內(nèi)的傳播速度并非各個方向都一致,而Geiger算法的前提是一個已知的常數(shù)波速,并通過該速度計算到時殘差,所以波速對定位結(jié)果影響很大。另一方面,當聲波遇到材料內(nèi)的微缺陷時,會改變聲波的傳播路徑,導(dǎo)致聲波在缺陷處并非直線傳播,對定位結(jié)果產(chǎn)生影響。

2)聲發(fā)射檢測系統(tǒng):聲發(fā)射定位過程中,采集到的聲發(fā)射信號為縱波、橫波、表面波以及各種反射波疊加在一起瞬態(tài)隨機信號,由于縱波傳播速度最快,一般將縱波的首次到達時間作為Geiger算法的聲發(fā)射源到達時間,但當試件尺寸較小時,探頭間的時差本身就很小,當聲發(fā)射信號處理器不能更加精確地從混亂信號中判斷縱波的首次到達時間時,聲發(fā)射定位結(jié)果很容易出現(xiàn)誤差。此外,實驗使用的聲發(fā)射傳感器的直徑為7 mm,傳感器本身的靈敏度和尺寸也會影響到達時間的判斷,從而產(chǎn)生誤差。

3)定位算法:采用Geiger算法時忽略了泰勒展開中的2階及2階以上項以及定位算法中當ATA奇異或近似奇異,都會影響定位精度。

圖1 聲發(fā)射傳感器布置Fig.1 Acoustic emission sensor layout

表1 從聲發(fā)射源位置傳播到傳感器的時間(二維實驗)Tab.1 The time of acoustic signal propagating from AE source to sensor(two-dimensional test)

表2 從聲發(fā)射源位置傳播到傳感器的時間(三維實驗)Tab.2 The time of acoustic signal propagating from AE source to sensor(three-dimensional test)

表3 計算結(jié)果與實驗結(jié)果(二維定位實驗)Tab.3 Comparison of experimental and calculated results(two-dimensional location test)

表4 計算結(jié)果與實驗結(jié)果(三維定位實驗)Tab.4 Comparison of experimental and calculated results(three-dimensional location test)

3 陶瓷試件壓縮破壞的聲發(fā)射定位

AD95氧化鋁陶瓷圓盤作為試件進行巴西劈裂破壞實驗在材料實驗機上進行徑向加載。加載方向及傳感器布置如圖2所示。

圖2 AD95圓盤聲發(fā)射傳感器布置(單位:mm)Fig.2 Layout of acoustic emission sensors on AD95 (unit:mm)

陶瓷試件尺寸為φ50 mm×20 mm,主要成分及質(zhì)量分數(shù)為Al2O3(95%)、SiO2(2%)、MgO2(1%)、CaO(1%).實驗加載設(shè)備為電子萬能實驗機,進行實驗載荷1 kN/s控制;聲發(fā)射檢測系統(tǒng)采用美國PAC公司生產(chǎn)的新一代數(shù)字化檢測設(shè)備,采用插卡式并行處理,由PC機、前置放大器、傳感器和多個并行處理的PCI卡構(gòu)成。實驗采用壓電傳感器,頻率為150 kHz,濾波帶寬為100～400 kHz,靈敏度為65 dB.兩個前置放大器分別連接在兩個傳感器上,為傳感器提供40 dB的增益,有效排除噪聲。

圖3給出了陶瓷試件壓縮破壞過程中的聲發(fā)射事件數(shù)、能量和振鈴數(shù)的變化規(guī)律。聲發(fā)射事件數(shù)和振鈴計數(shù)反映了試件內(nèi)部裂紋產(chǎn)生、擴展和匯合的損傷發(fā)展過程,損傷嚴重的地方聲發(fā)射事件數(shù)和振鈴計數(shù)出現(xiàn)的頻度大、分布集中。從圖3(a)、圖3(b)、圖3(c)中可看出,試件的兩端僅有少量的聲發(fā)射信號產(chǎn)生,而在圓盤試件的中線上,聲發(fā)射事件數(shù)、能量和振鈴計數(shù)都達到了峰值;在中線偏右約5 mm位置處聲發(fā)射事件數(shù)和振鈴計數(shù)又出現(xiàn)了一次突躍。由此可知,試件的破壞主要出現(xiàn)在這兩個位置處,同時聲發(fā)射能量和振鈴計數(shù)在中線位置處是突變增加的,說明試件的破壞是在瞬間完成。壓縮破壞后的試件如圖4所示,沿試件中線和右側(cè)5 mm位置處均有斷裂面,試件宏觀上主要呈現(xiàn)出軸向劈裂破壞的形式。因此,聲發(fā)射特性參數(shù)的變化規(guī)律可以定性地反映了材料內(nèi)部損傷的演變過程。

圖3 陶瓷劈裂產(chǎn)生的聲發(fā)射特性參數(shù)-位置關(guān)聯(lián)圖Fig.3 AE parameters vs.location after ceramic disc splits

應(yīng)用Geiger算法,結(jié)合試件破壞過程中傳感器采集到的聲發(fā)射參數(shù),分析得到了加載過程中陶瓷試件破壞過程中的聲發(fā)射源位置,如圖5所示(圖中小圓圈表示聲發(fā)射源的位置)。在初始加載階段,當載荷加載到25 kN時,聲發(fā)射定位事件數(shù)目很少,材料中只有零星的聲發(fā)射事件,材料中的微缺陷并沒有擴展,此階段一般在峰值應(yīng)力的10%左右。隨著外部載荷的增加,由于加載位置應(yīng)力集中,新的聲發(fā)射事件主要集中在試樣的上下壓頭處。如圖5(b)所示,隨著載荷的增加,聲發(fā)射事件逐漸增加,裂紋由上下兩端延軸線向中心位置擴展,當應(yīng)力加載到130 kN(大約為最大載荷的50%)的聲發(fā)射定位顯示如圖5(c)所示。這一過程中產(chǎn)生的聲發(fā)射信號的幅值,能量也比較高,系統(tǒng)采集到的聲發(fā)射信號與前一階段相比大量增加。之后,在主裂紋周圍產(chǎn)生大量的聲發(fā)射事件,說明裂紋在主裂紋周圍大量匯聚。當繼續(xù)加載至258 kN時,主裂紋迅速擴展、貫通,陶瓷材料失穩(wěn)破壞。這些階段的聲發(fā)射事件定位分布圖如圖5(d)、圖5(e)、圖5(f)所示。在這一階段系統(tǒng)采集的聲發(fā)射信號能量、振鈴計數(shù)和事件數(shù)也劇烈上升。

圖4 陶瓷壓縮破壞結(jié)果Fig.4 Compression fracture result of ceramic

加載過程中,聲發(fā)射事件共定位到1 253個點,用Geiger算法計算的定位結(jié)果在試件內(nèi)的共有399個,占總數(shù)的31.84%。誤差在7 mm以內(nèi)的定位結(jié)果共有459個,占總數(shù)的36.63%。產(chǎn)生誤差的原因可能為材料破壞過程中裂紋的增加導(dǎo)致材料內(nèi)聲速發(fā)生變化,一些較小的微裂紋擴展產(chǎn)生的聲發(fā)射信號很弱,導(dǎo)致聲波到達時間很難精確判斷,以及2.2節(jié)中的誤差產(chǎn)生的原因。

4 結(jié)論

工程材料在壓縮或拉伸過程中,內(nèi)部會產(chǎn)生大量的微裂紋或微空洞,這些微損傷在外載的作用下進一步擴展而導(dǎo)致宏觀裂紋的產(chǎn)生直至材料的破壞或斷裂。材料內(nèi)部微損傷的產(chǎn)生、擴展、匯合等都會引起聲發(fā)射現(xiàn)象,聲發(fā)射特性參數(shù)的變化也反映了材料內(nèi)部的損傷程度。

1)基于Geiger算法,分析了定位算法中初值的選擇問題并提出了解決方法;進行了二維平面定位和三維空間定位的實驗研究,結(jié)合采集到的聲發(fā)射特性參數(shù),算法定位結(jié)果和實驗結(jié)果具有良好的一致性,并計算出了試件上產(chǎn)生聲發(fā)射源的真實發(fā)生時間。在200 mm×200 mm的平板中,聲發(fā)射源定位平均誤差為1.641 mm;在50 mm×50 mm× 100 mm的立方體定位中,聲發(fā)射源定位平均誤差為3.47 mm.其中材料的性質(zhì),聲發(fā)射檢測系統(tǒng)精度以及定位算法本身都是產(chǎn)生誤差的原因。

圖5 陶瓷壓縮過程中不同載荷時的聲發(fā)射定位結(jié)果Fig.5 The locations of AE under different loads in the process of ceramic compression fracture

2)對陶瓷試件壓縮破壞過程中的聲發(fā)射特性進行實驗研究,分析了聲發(fā)射特性參數(shù)如事件數(shù)、能量和振鈴計數(shù)的變化規(guī)律;采用Geiger算法對陶瓷試件壓縮破壞過程中的聲發(fā)射源進行定位;通過陶瓷壓縮破壞過程中的聲發(fā)射源空間分布圖像,進一步分析了材料內(nèi)微裂紋的產(chǎn)生和擴展趨勢,進而對材料的破壞過程進行預(yù)測和判斷。

References)

[1] Ning J G,Ren H L,Guo T T,et al.Dynamic response of alumina ceramics impacted by long tungsten Projectile[J].International Journal of Impact Engineering,2013,62:60-74.

[2] 李平,李大紅,寧建國,等.沖擊載荷下Al2O3陶瓷的動態(tài)響應(yīng)[J].高壓物理學(xué)報,2002,16(1):62-66.

LI Ping,LI Da-hong,NING Jian-guo,et al.Dynamic response of polycrystalline alumina under shock loading[J].Chinese Journal of High Pressure Physics,2002,16(1):62-66.(in Chinese)

[3] 張曉晴,姚小虎,寧建國,等.Al2O3陶瓷材料應(yīng)變率相關(guān)的動態(tài)本構(gòu)關(guān)系研究[J].爆炸與沖擊,2004,24(3):226-231.

ZHANG Xiao-qing,YAO Xiao-hu,NING Jian-guo,et al.A study on the strain-rate dependent dynamic constitutive equation of Al2O3ceramics[J].Explosion and Shock Waves,2004,24(3):226-231.(in Chinese)

[4] 姚國文,劉占芳,黃培炎.壓剪復(fù)合沖擊下氧化鋁陶瓷的剪切響應(yīng)實驗研究[J].爆炸與沖擊,2005,25(2):119-124.

YAO Guo-wen,LIU Zhan-fang,HUANG Pei-yan.Experimental study on shear response of alumina under combined compression and shear loading[J].Explosion and Shock Waves,2005,25(2): 119-124.(in Chinese)

[5] Simha C,Bless S J,Bedford A.Computational modeling of the penetration response of a high-purity ceramic[J].International Journal of Impact Engineering,2002,27(1):65-86.

[6] Rajendran A M,Kroupa J L.Impact damage model for ceramic materials[J].Journal Applied Physics,1989,66(8):3560-3565.

[7] Espinosa H D,Brar N S.Dynamic failure mechanisms of ceramic bars:experiment and numerical simulations[J].Journal Mechanics Physics Solids,1995,43(10):1615-1638.

[8] Ravichandran G,Subhash G.A micromechanical model for high strain rate behavior of ceramics[J].International of Journal of Solids and Structures,1995,32(17/18):2627-2646.

[9] Holmquist T J,Templeton D W,Bishnoi K D.Constitutive modeling of aluminum nitride for large strain,high-strain rate,and highpressure applications[J].International Journal of Impact Engineering,2001,25(3):211-231.

[10] 徐春廣,王信義.液體聲發(fā)射傳感器波動特性理論研究[J].兵工學(xué)報,1998,19(3):242-246.

XU Chun-guang,WANG Xin-yi.A study on the transmission characteristics of liquid acoustic emission sensors[J].Acta Armamentarii,1998,19(3):242-246.(in Chinese)

[11] Ren H L,Ning J G,Ma T B.Acoustic emission and damage cha-racteristics of alumina[J].Engineering Failure Analysis,2013, 35:294-301.

[12] 任會蘭,方敏杰,賀建華.壓縮載荷下陶瓷材料聲發(fā)射特性的實驗研究[J].材料工程,2012(2):30-34.

REN Hui-lan,FANG Min-jie,HE Jian-hua.Experimental study of acoustic emission activity of alumina under compression[J].Journal of Materials Engineering,2012(2):30-34.(in Chinese)

[13] 宋亞南,徐濱士,王海斗,等.Al2O3陶瓷涂層尖端受載下的聲發(fā)射信號參量分析[J].聲學(xué)學(xué)報,2013,38(4):413-418.

SONG Ya-nan,XU Bin-shi,WANG Hai-dou,et al.Characteristic parameter analysis of acoustic emission signals under tip loading on Al2O3ceramic coating[J].Acta Acustica,2013,38(4): 413-418.(in Chinese)

[14] 楊班權(quán),張坤,陳光南,等.涂層斷裂韌性的聲發(fā)射輔助拉伸測量方法[J].兵工學(xué)報,2008,29(4):420-424.

YANG Ban-quan,ZHANG kun,CHEN Guang-nan,et al.An acoustic emission-based uniaxial tensile test method for evaluation of fracture toughness of a coating on its substrate[J].Acta Armamentarii,2008,29(4):420-424.(in Chinese)

[15] 田玥,陳曉非.地震定位研究綜述[J].地球物理學(xué)進展, 2002,17(1):147-155.

TIAN Yue,CHEN Xiao-fei.Review of seismic location study[J]. Progress In Geophysics,2002,17(1):147-155.(in Chinese)

[16] 林峰,李庶林,薛云亮,等.基于不同初值的微震源定位方法[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2010,29(5):996-1002.

LIN Feng,LI Shu-lin,XUE Yun-liang,et al.Microseismic sources location methods based on different initial values[J]. Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering,2010, 29(5):996-1002.(in Chinese)

[17] 康玉梅,劉建坡,李海濱,等.一類基于最小二乘法的聲發(fā)射源組合定位算法[J].東北大學(xué)學(xué)報:自然科學(xué)版,2010, 31(11):1648-1651.

KANG Yu-mei,LIU Jian-po,LI Hai-bin,et al.An AE source location combination algorithm based on least square method[J]. JournalofNortheasternUniversity:NaturalScience,2010, 31(11):1648-1651.(in Chinese)

[18] 胡新亮,馬勝利,高景春,等.相對定位方法在非完整巖體聲發(fā)射定位中的應(yīng)用[J].巖石力學(xué)與工程學(xué)報,2004,23(2): 277-283.

HU Xin-liang,MA Sheng-li,GAO Jing-chun,et al.Location of acoustic emission in non-integral rock using relative location method[J].Chinese Journal of Rock Mechanics and Engineering, 2004,23(2):277-283.(in Chinese)

[19] 楊明緯.聲發(fā)射檢測[M].北京:機械工業(yè)出版社,2010.

YANG Ming-wei.Acoustic emission testing[M].Beijing:China Machine Press,2010.(in Chinese)

Location of Acoustic Emission of Ceramics Fracturing

CHU Liang,REN Hui-lan,LONG Bo,NING Jian-guo
(State Key Laboratory of Explosion Science and Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing 100081,China)

AE(acoustic emission)parameter analysis method is considered in the research on ceramics fracturing,but the position of cracks in ceramics is impossible to be located using the method.The initial value selection of Geiger algorithm is optimized.The algorithm is verified by 2-dimensional and 3-dimensional location experiments,and the location accuracy is analyzed according to the experimental results. The average location error of acoustic emission source on a 200 mm×200 mm2flat plate is 1.641 mm, and that on a 50 mm×50 mm×100 mm cube is 3.47 mm.The reasons of the error mainly include the properties of material,the accuracy of acoustic emission testing system and the location algorithm.Lots of microcracks occur and grow in a typical brittle material,such as ceramics,during loading,resulting in acoustic emission(AE).Through the compression test and 3-dimensional locating detection of AD95 (95%)alumina ceramic specimens,the acoustic emission characteristics are achieved and the positions of cracks are located by the optimized Geiger algorithm.The location result is in accordance with the actual fracture position,and the formation and propagation of cracks in ceramics can be analyzed by the method.

materials examination and analysis;acoustic emission;ceramic;Geiger algorithm

O341

A

1000-1093(2014)11-1828-08

10.3969/j.issn.1000-1093.2014.11.014

2014-01-15

國家自然科學(xué)基金項目(11172045、11221202);爆炸科學(xué)與技術(shù)國家重點實驗室自主課題項目(YBKT13-04)作者簡介:褚亮(1986—),男,博士研究生。E-mail:3120100065@bit.edu.cn;

任會蘭(1973—),女,教授,博士生導(dǎo)師。E-mail:huilanren@bit.edu.cn