颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法及系统

技术领域

本发明涉及颗粒浇筑体成型过程中的质量控制领域，具体涉及一种颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法及系统。

背景技术

颗粒浇筑体材料，如混凝土、颗粒增强金属基复合材料、颗粒熔铸炸药、陶瓷材料等，可以在不同温度下将颗粒物粘结为一个整体。颗粒浇筑体成型过程中的扰动，如温度、机械作用等外部环境扰动，可能造成内部微缺陷。如混凝土在凝结硬化期间受到扰动，增加内部微缺陷，导致强度降低。

颗粒浇筑体材料在外力作用下具有声学效应，其由于内部缺陷萌生与发展所产生的弹性波与地震波具有相似效应，则可以通过b值得分析来获得内部微缺陷的发展情况。如混凝土加压破坏过程中，微裂缝的萌生伴随着大量小振幅事件的发生，b值上升；而宏观裂缝的产生会出现更多大振幅声发射活动，b值减小。但通过b值变化趋势判断加载过程中混凝土内部微观和宏观裂纹的变化，得出的结论较为定性。目前，对于如何判断扰动对颗粒浇筑体是否产生了影响以及判断扰动影响程度的大小还没有形成有效的技术手段，因此，需要一种颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法及系统，能够解决以上问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是克服现有技术中的缺陷，提供颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法及系统，能够准确判断扰动是否产生影响以及扰动程度的大小，为颗粒浇筑体材料成型过程的质量控制提供了技术支撑。

本发明的颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法，包括如下步骤：

S1.将成型后的颗粒浇筑体加载，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线；

S2.以无扰动试件为基准，观察b值演化时序曲线的首峰峰型，判断b值演化时序曲线是否出现首峰反转，若是，则成型过程中的扰动对颗粒浇筑体产生了影响，并进入步骤S3；若否，则颗粒浇筑体没有受到扰动影响；

S3.根据b值演化时序曲线，获得b值初始出现时间T

进一步，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线，具体包括：

根据颗粒浇筑体的材料特性以及加载时间，设置声发射的采样频率；根据测得的声发射事件振幅A

进一步，根据如下公式确定b值分析函数：

其中，A

进一步，还包括：根据时间T

进一步，根据如下公式确定颗粒浇筑体成型过程中受扰动程度的评价参数T

一种颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价系统，包括时序曲线生成单元、首峰峰型识别单元以及受扰程度评价单元；

所述时序曲线生成单元，用于将成型后的颗粒浇筑体加载，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线；

所述首峰峰型识别单元，用于以无扰动试件为基准，观察b值演化时序曲线的首峰峰型，判断b值演化时序曲线是否出现首峰反转，若是，则成型过程中的扰动对颗粒浇筑体产生了影响；若否，则颗粒浇筑体没有受到扰动影响；

所述受扰程度评价单元，用于根据b值演化时序曲线，获得b值初始出现时间T

进一步，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线，具体包括：

根据颗粒浇筑体的材料特性以及加载时间，设置声发射的采样频率；根据测得的声发射事件振幅A

进一步，根据如下公式确定b值分析函数：

其中，A

进一步，还包括扰动定量评价单元；

所述扰动定量评价单元，用于根据时间T

进一步，根据如下公式确定颗粒浇筑体成型过程中受扰动程度的评价参数T

本发明的有益效果是：本发明公开的一种颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法及系统，通过观察颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线是否出现首峰反转，来判断颗粒浇筑体是否受到扰动影响，然后再进一步根据得b值初始出现时间以及首峰出现时间，更进一步地评价颗粒浇筑体受扰的程度大小，从而能够准确判断扰动是否产生影响以及扰动程度的大小，由b值初始出现时间T

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1为本发明的扰动评价方法流程示意图；

图2为本发明的某典型颗粒浇筑体材料压缩过程声发射b值时序曲线示意图；

图3为本发明的不同颗粒浇筑体材料的受扰程度对比示意图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明做出进一步的说明，如图所示：

本发明的颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法，包括如下步骤：

S1.将成型后的颗粒浇筑体加载，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线；

S2.以无扰动试件为基准，观察b值演化时序曲线的首峰峰型，判断b值演化时序曲线是否出现首峰反转，若是，则成型过程中的扰动对颗粒浇筑体产生了影响，并进入步骤S3；若否，则颗粒浇筑体没有受到扰动影响；

S3.根据b值演化时序曲线，获得b值初始出现时间T

本实施例中，步骤S1中，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线，具体包括：根据颗粒浇筑体的材料特性以及加载时间，设置声发射的采样频率；根据测得的声发射事件振幅A

根据如下公式确定b值分析函数：

其中，A

本实施例中，步骤S2中，声发射b值演化时序曲线出现首峰反转通常表示在某一时间点或时间段内发生了显著的声发射活动。如图2所示，声发射b值演化时序曲线是一种用来监测声发射事件的数量随时间的变化而变化的图表，首峰反转(Peak reversal)意味着声发射事件的强度或频率在某一时刻或时段内发生了显著变化。

本实施例中，步骤S3中，如图2所示，b值初始出现时间T

本实施例中，还包括：根据时间T

根据如下公式确定颗粒浇筑体成型过程中受扰动程度的评价参数(抗扰值)T

其中，T

本发明还涉及一种颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价系统，所述系统与上述颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法相对应，可理解为是实现上述方法的系统，所述系统包括时序曲线生成单元、首峰峰型识别单元以及受扰程度评价单元；

所述时序曲线生成单元，用于用于将成型后的颗粒浇筑体加载，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线；其中，进行声发射测试，确定颗粒浇筑体的声发射b值演化时序曲线，具体包括：

根据颗粒浇筑体的材料特性以及加载时间，设置声发射的采样频率；根据测得的声发射事件振幅A

所述首峰峰型识别单元，用于以无扰动试件为基准，观察b值演化时序曲线的首峰峰型，判断b值演化时序曲线是否出现首峰反转，若是，则成型过程中的扰动对颗粒浇筑体产生了影响；若否，则颗粒浇筑体没有受到扰动影响；

所述受扰程度评价单元，用于根据b值演化时序曲线，获得b值初始出现时间T

本实施例中，颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价系统还包括扰动定量评价单元；

所述扰动定量评价单元，用于根据时间T

为了更好地理解本发明的颗粒浇筑体成型过程中受扰程度评价方法及系统，进一步地进行如下说明：

在凝结硬化期，采用电动变频振动台对颗粒浇筑体材料(混凝土)进行扰动，扰动频率15Hz，振幅0.4mm。

如图3所示，横轴表示首峰出现时间，竖轴表示b值初始出现时间，Group O表示没有添加抗扰剂的颗粒浇筑体材料，Group O-D表示没有添加抗扰剂的经历扰动后的颗粒浇筑体材料；Group N表示添加了抗扰剂的颗粒浇筑体材料，Group N-D表示添加了抗扰剂的经历扰动后的颗粒浇筑体材料；

根据本发明的评价方法及系统，对上述四组颗粒浇筑体材料进行评价分析，得到如表1所示的受扰动程度的评价参数(抗扰值)：

表1

通过表1可知，分组O的T

另外，由于分组N的颗粒浇筑体材料添加了抗扰剂，所以其抗扰性能强于分组O，通过评价分析得到表1数据，表明分组O受到的扰动影响程度大，其抗扰动的能力弱，而分组N受到的扰动影响程度小，其抗扰动的能力强；同样地，从分组O-D以及分组N-D的T

需要说明的是，对于抗扰动的颗粒浇筑体，即使首峰没有反转，但同样可以采用本发明的受扰动程度的评价参数进行评价，若颗粒浇筑体材料的b值时序曲线不出现首峰反转，则颗粒浇筑体材料对扰动不敏感，扰动产生的微缺陷较少。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。