本书是作者多年从事声发射检测及机械设备故障诊断的工作总结。本书具有以下特点：其一，体系完整、层次清楚。以国家标准（GB）和国际标准（ISO）的声发射定义为基线，逐层次阐述声发射检测过程中所必备的知识：材料声发射的概念、各种常见工程材料声发射的机理、声发射波传播模式、声发射检测系统的构成、声发射信号的不失真检测、声发射信号的时域与频域分析和现代处理技术，以及声发射检测技术的工程应用实例。其二，侧重于理论，注意应用。本书侧重于声发射基本物理基础和声学理论的叙述。由于影响声发射检测准确程度的因素众多而复杂，以理论作指导，面对千差万别的设备、构件的声发射检测就会如鱼得水，不致迷失方向。本书结合工程中构件声发射检测及故障诊断的案例，阐述了不同设备、不同结构声发射检测系统及其信号处理分析方法，为读者利用声发射理论解决具体工程问题提供了参考，并起到了搭桥铺路的作用。

本书主要介绍了声发射波检测的物理基础，声发射信号的时域、时差域、频域分析方法，声发射信号不失真检测的条件，声发射信号的数字处理方法如自适应滤波、贝塞尔滤波、模糊诊断、多传感器数据融合、神经网络和小波分析等；着重介绍了滚动轴承故障的声发射检测系统及故障信号的检测分析方法；简要介绍了声发射检测在机械加工中的应用。

本书可作为高等院校机械学、材料学、计量学等相关专业研究生、本科生的教学参考书，也可作为从事声发射检测工作的工程技术人员的参考书。

前言

第1章 概述

 1.1 声发射现象

 1.2 声发射技术

 1.3 金属材料的声发射机理

1.3.1 金属材料的晶体结构

1.3.2 金属材料的变形

1.3.3 金属材料的声发射源

 1.4 声发射技术的特点与发展

1.4.1 Kaiser效应

1.4.2 Felicity效应

1.4.3 声发射技术的特点

1.4.4 声发射技术的发展

1.4.5 声发射检测在机械构件中的应用

第2章声发射信号传播及波形分析

 2.1 声波检测物理基础

2.1.1 声波

2.1.2 声发射波

2.1.3 声发射波的传播模式

2.1.4 声波的几何描述

2.1.5 波动方程

 2.2 声发射信号的时域分析

2.2.1 概述

2.2.2 信号时域特征参数

 2.3 声发射信号的相关分析

2.3.1 相关

2.3.2 自相关函数

2.3.3 互相关函数

 2.4 声发射信号的频域分析

2.4.1 傅里叶级数和频谱图

2.4.2 傅里叶变换和频谱密度

 2.5 信号传输理论基础

第3章声 发射信号的不失真检测

 3.1 概述

3.1.1 声发射检测系统的基本要求

3.1.2 线性系统及其主要性质

 3.2 检测系统的静态特性

3.2.1 检测系统的误差

3.2.2 检测系统的静态特性参数

 3.3 检测系统的动态特性

3.3.1 传递函数

3.3.2 频率特性

3.3.3 瞬态响应

3.3.4 实现不失真检测的条件

3.3.5 声发射传感器的频率响应

3.3.6 负载效应

第4章 声发射信号处理

 4.1 概述

 4.2 声发射信号数字处理基础

4.2.1 信号的数字化

4.2.2 DFT

4.2.3 数字式分析处理中的若干问题

4.2.4 FFT

 4.3 滤波器

4.3.1 滤波的基本原理

4.3.2 自适应滤波器

4.3.3 贝塞尔滤波器

 4.4 模糊诊断

4.4.1 模糊性

4.4.2 模糊集和隶属函数

4.4.3 模糊关系矩阵

4.4.4 常用的隶属函数

 4.5 基于参数估计的声发射源多传感器数据融合

 4.6 神经网络

 4.7 小波分析

第5章 声发射检测系统

 5.1 声发射传感器

5.1.1 压电式声发射传感器

5.1.2 电容式声发射传感器

5.1.3 其他传感器

5.1.4 传感器等效电路

 5.2 声发射信号的调理

 5.3 基于虚拟仪器的声发射检测系统

5.3.1 虚拟仪器的基本构成

5.3.2 虚拟仪器的分类

5.3.3 虚拟仪器的应用程序

5.3.4 LabVIEW中的信号分析与处理工具箱

5.3.5 PCI-2声发射检测系统简介

第6章 滚动轴承故障声发射检测

 6.1 国外滚动轴承的声发射检测应用

 6.2 滚动轴承的故障形式

 6.3 滚动轴承的声发射检测理论基础

6.3.1 Hertz接触应力理论

6.3.2 疲劳与接触应力

 6.4 滚动轴承声发射信号产生机理

6.4.1 轴承声发射信号的产生

6.4.2 轴承的摩擦、磨损机理

6.4.3 货车轮对轴承内圈松动的声发射

 6.5 声发射技术在滚动轴承故障检测中的应用

6.5.1 轴承故障检测方法简介

6.5.2 轴承故障检测的基本环节

6.5.3 滚动轴承故障的声发射检测

 6.6 滚动轴承声发射信号处理

6.6.1 基本表征参数分析

6.6.2 统计特征参量分析

6.6.3 轴承故障特征频率

6.6.4 小波能量法

6.6.5 神经网络声发射信号处理

第7章 声发射检测在机械加工中的应用

 7.1 铣削中的声发射检测

7.1.1 铣削中的声发射

7.1.2 铣削中声发射的数据处理

7.1.3 切屑形成中的声发射

7.1.4 结论

 7.2 声发射检测技术在磨削加工中的应用

7.2.1 概述

7.2.2 声发射在研磨中的特性

7.2.3 磨削监控中的声发射特性

7.2.4 研磨中的声发射技术

7.2.5 接触检测

7.2.6 修整监测

7.2.7 结论

 7.3 声发射在数控机床中的应用

参考文献