北木材無(wú)損檢測(cè)技術(shù)的研究與應(yīng)用—北美木材無(wú)損檢測(cè)方法的研究進(jìn)展—聲發(fā)射
1.5 聲發(fā)射
聲發(fā)射是材料或結(jié)構(gòu)的某個(gè)局部區(qū)域或整體，受外力或內(nèi)應(yīng)力作用，發(fā)生塑性變形或破壞之際，將其內(nèi)部所儲(chǔ)蓄的應(yīng)變能，以瞬態(tài)彈性波的形式而迅速釋放出的一種物理現(xiàn)象。現(xiàn)代聲發(fā)射技術(shù)的開(kāi)始，以20世紀(jì)50年代初Kaiser在德國(guó)的研究為標(biāo)志，60年代開(kāi)始應(yīng)用于木材和木基復(fù)合材料的檢測(cè)。所涉及的領(lǐng)域有：干燥過(guò)程的監(jiān)測(cè)與控制、老化預(yù)測(cè)、強(qiáng)度評(píng)價(jià)、開(kāi)裂檢測(cè)與分析和機(jī)械性能控制。
研究者采用開(kāi)發(fā)模型（Opening mode）和混合模型（Mixed mode）測(cè)試木材干燥時(shí)的開(kāi)裂情況，通過(guò)對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的收集和分析，發(fā)現(xiàn)混合模型是以時(shí)間和頻率作為特征參數(shù)，其識(shí)別分析方法具有良好前景，特別適用于檢測(cè)板材干燥過(guò)程中的開(kāi)裂情況。但是，通過(guò)分析發(fā)射頻率來(lái)確定木材細(xì)胞的破壞情況尚未取得成功。也有學(xué)者認(rèn)為，干燥過(guò)程中的聲發(fā)射檢測(cè)，與木材水分流動(dòng)有關(guān)，但在檢測(cè)中，很難判斷自由水的流動(dòng)與檢測(cè)結(jié)果直接相關(guān)。
在人造板研究方面，Vun等將其用于定向刨花板蠕變破裂的研究，發(fā)現(xiàn)開(kāi)裂出現(xiàn)在板材密度最低區(qū)域的薄弱部位，采用聲發(fā)射技術(shù)觀測(cè)密度區(qū)域斷裂，能夠?qū)崿F(xiàn)板材水平面密度的在線監(jiān)控。
近幾年，聲發(fā)射技術(shù)有了很大改進(jìn)，特別是信號(hào)的處理方法，使檢測(cè)的準(zhǔn)確率有了較大提高。為更好地解決信號(hào)處理問(wèn)題，應(yīng)引入更多的分析方法，如基于波形分析上的模態(tài)分析、經(jīng)典譜分析、現(xiàn)代譜分析、小波分析和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模式識(shí)別。對(duì)聲發(fā)射參數(shù)，應(yīng)采用模式識(shí)別、灰色關(guān)聯(lián)分析和模糊分析等技術(shù)。