凯赛效应和费利西蒂效应详解

1.凯赛效应

材料的受载历史，对重复加载声发射特性有重要影响。在固定检测灵敏度下，重复载荷到达原先所加最大载荷以前不出现可检测到的声发射信号的现象，这种声发射不可逆性质称为凯塞效应。多数金属材料中，可观察到明显的凯塞效应。但是，重复加载前，如产生新裂纹或其他可逆声发射机制，则凯塞效应会消失。

凯塞效应在声发射技术中有着重要用途，包括：①在役构件的新生裂纹的定期过载声发射检测；②岩体等原先所受最大应力的推定；③疲劳裂纹起始与扩展声发射检测；④通过预载措施消除夹具的噪声干扰；⑤加载过程中常见的可逆性摩擦噪声的鉴别。

2.费利西蒂效应和费利西蒂比

在固定检测灵敏度下，材料重复加载时，重复载荷到达原先所加最大载荷前出现可检测到的声发射信号的现象，称为费利西蒂（Felicity）效应，也可认为是反凯赛效应。重复加载时的声发射起始载荷P_AE对原先所加最大载荷P_max之比P_AE/P_max，称为费利西蒂比。该效应的示意如图3.1-6所示。(www.xing528.com)

费利西蒂比作为一种定量参数，较好地反映了材料中原先所受损伤或结构缺陷的严重程度，已成为缺陷严重性的重要评定判据。一般情况下，费利西蒂比越小，表示原先所受损伤或结构缺陷越严重。树脂基复合材料等粘弹性材料，由于具有应变对应力的滞后效应而使其应用更为有效。例如，对纤维增强树脂基复合材料来说，第二次施加应力时，应力在工件内可能重新分布，某些地方有新的变形和裂纹扩展，声发射将会提前出现。因此，费利西蒂效应是凯塞效应的补充，而费利西蒂比是凯塞效应失效程度的量度。费利西蒂比大于等于1表示凯塞效应成立，而小于1则表示费利西蒂效应成立。在一些复合材料构件声发射检测方法中，费利西蒂比小于0.95常作为声发射源超标的重要判据。

图3.1-6 费利西蒂效应