无损检测技术是在不损害或不影响被检测对象使用性能、不损害被测构件内部组织的前提下，利用超声波、射线、红外等手段，对材料、零件、设备进行缺陷、性能参量检测的一种技术[1-4]，目前该技术已广泛应用于机械、航空航天、核电站、石油化工等许多领域。敲击检测法是无损检测方法中最古老的检测方法之一，其是通过检测人员利用硬物(如硬币、小锤等)敲击被测物体的表面，听物体振动产生的声音来分辨被测物体是否存在缺陷。该检测的原理是当物件中存在较大缺陷时，人耳听到的声音会比较沉闷，否则声音清脆[5-6]。

HIV/AIDS的实验室检测主要包括HIV抗体检测、HIV核酸定性和定量检测、CD4+T淋巴细胞计数、HIV耐药检测等。HIV-1/2抗体检测是HIV感染诊断的金标准，HIV核酸检测（定性和定量）也用于HIV感染诊断；HIV核酸定量（病毒载量）和CD4+T淋巴细胞计数是判断疾病进展、临床用药、疗效和预后的两项重要指标；HIV耐药检测可为HAART方案的选择和更换提供指导。

敲击检测法依据被测物体的振动方式可以分为整体敲击检测法和局部敲击检测法两种。敲击检测法与其他无损检测方法相比具有方便、快捷、易实施等优点，但该方法严重依赖操作者的经验，结果具有一定的主观性，容易造成误判、漏判等情况，因此严重限制了敲击检测法的发展应用。近年来在敲击检测法中引入了传感器、麦克风等设备，可将敲击过程中的振动信号、声音信号转变为电信号，使得敲击检测结果的正确率大大提高。下面分别从整体敲击检测法和局部敲击检测法两方面出发，对其基本原理和国内外研究进展及相关应用进行介绍。

1 整体敲击检测法

1.1 基本原理

整体敲击检测法又称为车轮敲击检测法(Wheel-tap test)[7-8]，以前主要是通过人耳听取被测物体振动产生的声音来分辨是否存在缺陷，现在随着电子技术和计算机技术的发展及传感器和麦克风的引入，整体敲击检测法已从主观的定性分析转化为对被测物体振动进行模态分析。通过对振动持续时间、振动幅值衰减率、振动模态变化等振动特征的记录，当被测物体存在某种缺陷时某些振动特性也将随之改变，以此分辨被测对象是否存在缺陷。当然，对结构复杂的被测对象而言，其振动模态及模态变化的测试与分析都非常困难。

从现有的标准中，遵循数据资源采集的标准，从水利信息化建设的整体来看，制定出基于数据信息标准的相应标准规范。从实际出发，合理有效运用相关科技手段，采取各类信息的收集和实时检测等。真正强有力地对水利信息化建设进行监督和管理。在制定标准时，要符合国家标准，并以权威信息为主要来源合理安排。切实保障建设可以有针对性地进行，有序进行。

从理论上讲，对于任何特定的某一结构，其振动模态总是包含一个或多个自然频率，这些自然频率的变化符合下面的表达式：

 

式中：E为杨氏模量；I为截面的二次弯矩；m为单位长度质量；Ks为剪切刚度；ρ为材料密度。当物体中存在某种缺陷时，相应的这些参量会发生变化，这些参量的变化会引起自然频率的线性变化，从而分辨出物体是否存在缺陷[9]。

已知PGRN主要在炎性反应[14-15]、神经退行性疾病[16-17]和细胞损伤修复中发挥重要作用[18]。而在肿瘤中PGRN能够促进肿瘤细胞的增殖、侵袭和迁移[19]。在药物治疗方面，有报道显示，PGRN可影响细胞对替莫唑胺的敏感性；但在内分泌治疗抵抗中，PGRN的作用尚未见相关报道。目前已知PGRN能够抑制内质网应激导致的细胞凋亡[20]，那么在内分泌药物抵抗方面是否也存在相似机制？本研究在细胞水平模拟临床上产生的他莫昔芬抵抗，通过比较敏感细胞与耐药细胞中PGRN的表达水平，研究PGRN表达对他莫昔芬耐药的作用，具有一定的新意。

1.2 国内外研究进展

1978年，R.D.Adams等对采用整体敲击法检测被测对象结构的完整性进行了一系列实验研究，理论上将缺陷结构简化为一个弹簧模型，通过公式推导得到与缺陷变化相关的参量EA/K[10]，并分别对带有缺陷的矩形铝棒、锥形铝棒、凸轮轴进行了实验，通过对振动信号的采集及分析发现：前三阶自然频率会因缺陷的存在产生相应的变化，同时EA/K值也随着缺陷的增大而增加，证明了该方法可以用于检测、定位和量化缺陷。20世纪90年代，Farrar等对美国I-40桥梁[11]进行了实验模态分析，结果表明：桥梁的固有频率对损伤并不敏感，同时发现当截面刚度损失21%时，固有频率没有明显变化。2006年，Philippe Duffour等基于声学非线性现象，应用振动声学调制方法[12](VAM)对缺陷检测进行了研究，利用冲击锤对不同低碳钢梁进行了敲击振动实验，将振动声信号进行采集及声学特征提取，结果显示能成功检测到大的裂纹缺陷，但检测不到小于7%截面面积的裂纹缺陷。

2004年，王树才、任奕林等利用微型话筒及声卡采集设备对鸭蛋敲击信号进行采集，通过功率谱分析发现，正常蛋与异常蛋在衰减时间、共振峰频率、最大频差上存在显著差异，然后使用模糊识别方法，最终破损蛋的识别正确率达到了95%[13]。2009年，魏小彪建立了鸡蛋新鲜度综合无损检测模型和鸡蛋破损综合无损检测模型，利用鸡蛋敲击响应特性的声音数据并结合图像特征参量对声音特征参数进行修正，结果显示：新鲜度综合无损检测的准确率可达92%，破损综合无损检测准确率可达98%[14]。2011年，梁辰对钢管混凝土结构预先设置脱粘缺陷，利用敲击无损检测技术，对敲击声音信号进行采集及分析，结果证明：敲击法可以推算出钢管混凝土构件中脱粘的位置及脱粘程度[15]。2015年，陈华华利用自行设计的无损检测系统，采集敲击风电叶片产生的力信号和声音信号，对力的持续时间进行分析，同时对声音信号进行了功率谱分析及小波包变化处理，利用提取到的7个相关特征参量对风电叶片进行了脱层检测，最终有脱层检测正确率达到94.72%，无脱层检测正确率为91.85%[16]。2016年，张铁山通过对大型煤矿井4种不同下顶板敲击声音信号进行采集，分别运用小波包的方法和基于人耳听觉模型的特征提取方法对敲击声音信号进行了特征提取，并利用支持向量机分别进行了分类识别，结果表明基于人耳听觉模型具有很好的分类性[17]。

2 局部敲击检测法

2.1 基本原理

局部敲击检测法又称为硬币敲击检测(Coin tap test)。这种检测方法多用于检测层压结构、蜂巢结构和胶接结构。早期局部敲击法是操作人员利用硬币对被测物件进行逐点敲击，通过听取敲击声音来判断物体内部是否存在缺陷，当物体内部存在缺陷时声音会显得“沉闷”。不同于整体敲击检测法，局部敲击检测的声音不是整体结构的响应而是敲击表面下局部结构的响应，这种方法的冲击响应与被测物体局部机械阻抗和弹性系数有关。

现代局部敲击检测理论是由英国帝国理工大学的Cawley教授和布里斯托尔大学的Adams教授共同建立的[18-20]。两人在研究敲击被测物体不同区域的声音有何不同时发现，两次敲击力信号的时域和频域都有明显的差异，如图 1所示，存在缺陷的区域相对于良好区域应力持续的时间更长、频率更低。

  

(a)力信号时域图

  

(b)力信号频域图图1 不同区域敲击信号时频分析

基于此种现象，Cawley将被测物体简化为弹簧模型，如图2所示。正常区域的弹性系数为kc，当被测物体中存在某种缺陷时，缺陷区域上方相当于串联了一个弹性系数为kd的弹簧，该区域整体弹性系数减小，kd随着缺陷区域的增大或接近物体表面而减小。

通过美育，学校引领学生学习美、体验美和创造美。学校师生精神面貌焕然一新，学生文明有礼，学校办学凸显出艺术特色。

τ= π/ω，

[6] 张金波，王宝瑞.探讨敲击检测技术在复合材料无损检测中的应用[J].纤维复合材料，2014(2)：19-21.

“教育者，养成人性之事业也。非为以往，非为现在，而专为将来。”中和教育要为学生扣好人生的第一粒扣子。班主任老师和学生在杨杰明老师的示范下，以礼为纸，以敬为笔，以心为砚，以诚为墨，书写以德为撇，以能为捺的“人”。

在国家会展中心与虹桥商务区隔河相望的绿地景观中，我创作了一件有视觉靓点的城市公共艺术，作品将国家会展中心建筑形象“四叶幸运草”的文化内涵和国家会展中心所在地青浦区域地界形象“蝶”引入公共艺术主题，以“蝶”为造形元素，以七彩花开绿地植物景观为背景，“蝶”简化为象征性的线，将雕塑形退化为简单的构成，营造彩蝶飞舞的城市公共绿地的文化氛围，喻意青浦与国家会展中心相互依恋的和谐文化。

当敲击结束时锤子会以速度V反弹，根据牛顿第二定律可得：

综上所属，在航保通信基建工程管理是一个专业性强、综合度高且比较复杂过程，需要熟悉掌握各种管理规范及程序，严格参照各种技术标准，总体建设规划思路清晰，并对各种问题有充分的应对计划，才能让工程建设有条不紊地推进，实现通信基建工程建设的高效管理。

Fdt=2mv

  

(a)被测物体存在缺陷

  

(b)敲击不同区域时的弹簧模型图2 弹簧模型

2.2 国内外研究进展

Cawley提出局部敲击检测理论后，其他研究人员也进行了一些局部敲击检测方面的研究工作。1991年G.GuiDozzi和L.Gobetz分别应用敲击法与摇动法对羊水样本进行实验，目前用于检测胎儿肺部成熟度[21]的唯一指标是磷脂特征，实验结果显示，敲击检测比摇动检测法更加快速、准确。2000年，J.J.Peter、D.J.Barnard等将带有加速度传感器的锤子、相关电路及电脑组成敲击检测成像系统CATT[22]，利用该系统分别对商务飞机的机翼和军用飞机的旋翼桨叶进行了测试实验，实验结果显示，该成像系统在复合材料结构检测中具有实用、便捷、廉价等特点。同时，Huadong Wu和Mel Siegd基于Cawley的敲击检测原理，对不同支撑状态下的飞机蒙皮进行了敲击试验，通过加速度计和麦克风分别采集应力信号及声音信号，分析数据，比较接触时间T和1/3分布功率谱，结果表明，融合声音信号和应力信号两种信号的处理方法对检测更加有利[23]。2007年，Caleb White、Brendan Whittingham[24]等通过自制样本，在全自由和全固定两种边界条件下进行敲击实验，通过对比两种不同状态下的频响曲线发现：振动信号对边界条件非常敏感，缺陷的存在使结构刚度下降从而导致自然频率下降。

与国外相比，国内对局部敲击法的研究起步较晚。20世纪90年代，冷劲松、杜善义等利用敲击检测法对宇航飞行器内衬多层橡胶片复合材料进行了测试，通过比较撞击持续时间和能量衰减率，证明其与应力波检测结果完全一致，说明敲击检测法应用于复合材料领域前景乐观[25-26]。1997年，郭秀琴基于局部敲击检测法，对大型建筑基桩的敲击应力波信号进行采集，并应用时频分析方法找到完好桩和缺陷桩明显的特征差异，并用工程测桩进行了验证[27]。2007年，闫晓东以敲击检测原理为基础，设计开发了数字敲击锤及智能敲击检测软件系统，并进行了验证性实验，结果表明该系统对分层缺陷具有较高的灵敏度[28]。2012年，王铮等应用敲击检测法对雷达天线罩不同试样及在役试件进行了检测试验[29]，以撞击持续时间作为判断依据，结果表明局部敲击法也能够有效地检测出雷达天线罩中Φ25 mm以上的脱粘缺陷，满足在役检测要求。2015年，孙梁基于有限元软件ANSYS模拟局部敲击检测叶片脱层，利用Matlab对模拟输出的加速度信号进行了时域和频域分析，结果表明应力持续时间可以用来判别叶片内部是否存在脱层缺陷及缺陷深度，但不能超过敲击检测最大检测深度[30]。同年，廖春晖利用恒力锤对带有缺陷的古建筑木构件进行了局部敲击检测，通过对声音信号进行采集与分析，发现信号时域均方根值和频域的频率值与木构件是否存在内部缺陷有一定关系，并通过模糊识别实现了古建筑木构件内部缺陷的快速筛查[31]。

2.3 相关产品介绍

局部敲击检测法理论的不断丰富和完善也促进了相关产品的研发，这些产品主要用于复合材料内部分层、脱胶等缺陷的检测，在航空领域有较好的应用，包括WichiTech公司的Rapid Damage Detection Device(RD3)、日本Mitsui公司的Woodpecker、英国Rolls Royce Mateval公司的“Tapometer”等，下面对这些产品做简要介绍。

2.3.1 RD3

Rapid Damage Detection Device又被称为电子数字敲击锤(Electronic Digital Tap Hammer)，简称RD3，是波音防空与太空集团支持WichiTech公司生产的一种手持式、低成本的无损检测仪器。其含有一个加速计轻质锤，该锤通过柔性电缆连接到包含数字逻辑组件和液晶显示器的手持模块，如图3所示。该仪器主要用于检测复合结构中的空隙、降解和分层，可对复合材料和金属飞机结构进行定位、测量冲击损伤、修复评估、监测、基质退化、分层和脱离检测等。RD3可用于嘈杂的环境中，通过定量客观的读数补充操作员的主观色调区分，RD3相比于其他产品具有成本低、定量和可记录读数，以及易用性等优点，在常规的无损检测中发挥着重要作用。

  

图3 RD3

[19] Cawley P，Adams R D.Sensitivity of the coin-tap method of nondestructive testing[J].Materials Evaluation，1989(47)：558-563.

[15] 梁辰.敲击法检测钢管混凝土脱粘缺陷的试验研究[J].混凝土世界，2011(1)：54-56.

Woodpecker(啄木鸟)是日本Mitsui(三井)公司开发的一款手持式敲击锤，图4所示为其中一款，型号为WP-632。通过内置CPU、电池驱动的电磁锤及传感器，实现了敲击检测的机械化和自动化。检测数据经过处理、量化后的结果实时显示在LED显示屏上。另外，可以通过按下INSERT开关来检查芯材的位置和形状。WP-632主要用于检测蜂窝板或层压板内部是否发生剥落，同时也应用在检测复合材料内部的分层、复合结构连接部位的剥离、墙内梁的位置、瓷砖的脱落、包层钢的剥离等方面。其具有小巧轻便、易于操作、定量显示缺陷、适于嘈杂环境等特点。

  

图4 Woodpecker WP-632

3 结束语

敲击检测法对被测对象的振动方式有整体振动和局部振动两种形式，检测原理因振动方式的不同而有所区别。尽管敲击检测法很早就被人们应用到实际生产生活中，但从目前来看，其仍然存在许多问题，如对局部敲击法的振动形式及其与声音之间的转换关系还没有深入研究，虽然在复合材料、禽蛋、烧砖等方面敲击检测法有研究报道，但应用较多且有检测仪器的只有在复合材料检测领域。在古建筑木构件内部缺陷敲击筛查方面，依靠的仍然是操作者的经验。因此还需要进行更多、更深入的基础研究和相关检测仪器的开发。

参考文献：

[1] 张厚江，管成，文剑.木质材料无损检测的应用与研究进展[J].林业工程学报，2016，1(6)：1-9.

[2] 朱磊，张厚江，孙燕良，等.古建筑木构件无损检测技术国内外研究现状[J].林业机械与木工设备，2011，39(3)：24-27.

[3] 王欣，申世杰.木材无损检测研究概况与发展趋势[J].北京林业大学学报，2009，31(s1)：202-205.

奶奶家有一台缝纫机，常年放在木桌上。这台缝纫机通体黑得发亮，身上雕刻着漂亮的花纹，身后有点发锈的滚轮上披着闪闪发光的金漆，一根银白色的细针悬在机头上。小时候，我经不起诱惑，常常瞒着奶奶偷偷地踩着它的踏板，看着它的针上下翻飞，听它有节奏的“咔咔”声。有一次我玩缝纫机时被奶奶发现了，便用金蝉脱壳之计，问起了缝纫机的故事，引开奶奶的注意力，可不想这一问便收获满满。

[4] 彭杰，冯海林，方益明，等.多通道木材无损检测设备设计[J].森林工程，2017，33(1)：47-51.

[5] 邬冠华，林俊明，任吉林，等.声振检测方法的发展[J].无损检测，2011，33(2)：35-41.

式中：弹簧中的力F=(kv/ω) sinωt，0≪t≪τ。

[7] Adams R.Vibration measurements in nondestructive testing[C]// The 3rd International Conference onEmerging Technologies in Non-Destructive Testing.Thessaloniki，Greece，2003：27-35.

[8] Aams R D，Cawley P.Vibration techniques in nondestructive testing[C]// Research Techniques in Non-Destructive Testing，London：Academic Press，1985：303-360.

[9] 李家伟，郭广平.无损检测手册[M].北京：机械工业出版社，2012.

[10] Adams R D，Cawley P，Pye C J，et al.A vibration technique for non-destructively assessing the integrity of structures[J].Journal Mechanical Engineering Science，1978，20(2)：93-100.

“辐照性能的优劣是关系到ATF材料能否实现工程应用的关键因素。”中物院核物理与化学研究所相关团队负责人表示，反应堆内服役环境极其恶劣，经受强中子辐照和冷却剂腐蚀后，材料性能会急剧下降，因此反应堆材料需经过中子辐照考核并满足性能要求后，才能开展工程应用。

[11] Farrar C R，Jauregui D V.Damage Detection Algorithms Applied to Experimental and Numerical Modal Date from the I-40 Bridge[D].Los Alamos National Laboratory Report LA-12979-MS，1996.

[18] Cawley P，Adams R D.The mechanics of the coin-tap method of nondestructive testing[J].Journal of Sound Vibration，1988，122(2)：299-316.

[13] 王树才，任奕林，陈红，等.利用敲击声音信号进行禽蛋破损检测和模糊识别[J].农业工程学报，2004，20(4)：130-133.

3、生物柴油。生物柴油的生产是指将植物油、动物油脂、废食用油以及油料作物等为原料，在以甲醇或乙醇为催化剂作用下，将温度加热到230-250℃下进行酯化反应，生辰生物柴油的过程。

设锤子质量为m，敲击速度为V，弹性系数为k，则接触时间为：

[14] 魏小彪.鸡蛋品质综合无损检测方法的研究[D].武汉：华中农业大学，2009.

[11]胡叠：《京剧的创新传统与当代立场》，《中国戏曲学院.京剧与现代中国社会——第三届京剧学国际学术研讨会论文集》，中国戏曲学院，2009年，第7页.

[16] 陈华华.风电叶片脱层的无损检测技术研究[D].南京：南京航空航天大学，2015.

[17] 张铁山，任众.基于人耳听觉模型的煤矿顶板敲击声音信号特征提取[J].工矿自动化，2016，42(9)：80-82.

[12] Duffour P，Morbidini M，Cawley P.A study of the vibro-acoustic modulation technique for the detection of cracks in metals[J].Journal of the Acoustical Society of America，2006，119(3)：1463-1475.

2.3.2 Woodpecker

[20] Cawley P.Low frequency NDT techniques for the detection of disbonds and delaminations[J].British Journal of Non-Destructive Testing，1990 (32)：454-461.

[21] Guidozzi F，Gobetz L.The tap-test a rapid bedside indicator of fetal lung maturity[J].British Journal of Obstet rics and Gynaecology，1991(98)：479-481.

[22] Peters J J，Barnard D J，Hudelson N A，et al.A prototype tap test imaging system：Initial field test results[J].AIP Co nference Proceedings，2000，509(1)：2053-2060.

[23] Wu H，Mel Siegel.Correlation of Accelerometer and Microphone Data in the “Coin Tap Test”[J].IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement，2000，49(3)：493-497.

“营改增”政策对企业盈利能力的效应系数为负，并且通过了5%的显著性水平。说明“营改增”会显著降低生产性服务业企业上市公司盈利能力，与假设相悖。其原因可能在于，企业盈利能力受多方因素的影响，“营改增”作为一项税收政策，对促进企业提高盈利能力和竞争力的间接作用不大，同时也说明了“营改增”带来的减税效应并没有使企业加大对其研发费用等能提高企业盈利能力和竞争力方面的费用支出；另外，可能由于我国生产性服务业自身发展不完善、规模较小以及“营改增”政策推行的年限较少，以至于“营改增”政策对于生产性服务业企业盈利能力提高作用不能显现。外购商品及劳务对企业盈利能力的效应系数为正，且通过了5%的显著性水平。

[24] White C，Whittingham B，Li H，et al.Vibration based structural health monitoring of adhesively bonded composite scarf repairs[C]// the 5th Australasian Congress on Applied Mechanics，ACAM 2007.Brisbane，Australia：Engineers Australia；2007：198-203.

[25] 冷劲松，杜善义，顾震隆.配橡胶内衬复合材料板壳的敲击法无损检测[J].材料科学与工艺，1993，1(2)：51-55.

大数据时代正在广泛影响着社会、教育和发展，在诸多领域和诸多方面正掀起了变革和创新的浪潮，高等职业院校应该在教育改革中广泛、全面、准确地使用大数据平台，通过路径创新、体系建设、载体建设等策略和方法，真正将大数据技术应用到高等职业院校教育改革进程之中，做到对教育变革进程、教育改革成果、教学创新质量的有效保障。

[26] 冷劲松，杜善义，王殿富，等.复合材料结构敲击法无损检测的灵敏度研究[J].复合材料学报，1995，12(4)：99-105.

[27] 郭秀琴.瞬态敲击法在基桩质量无损检测中的应用[J].铁道工程学报，1997，14(3)：108-113.

[28] 闫晓东.飞机复合材料结构智能敲击检测系统研究[D].南京：南京航空航天大学，2007.

[29] 王铮，李硕宁，郭广平.敲击检测技术在某雷达天线罩在役检测中的应用[J].无损检测，2012，34(6)：29-32.

[30] 孙梁.基于敲击法检测叶片脱层的模拟分析[D].南京：南京航空航天大学，2015.

[31] 廖春晖.古建筑木构件内部缺陷无损筛查方法研究[D].北京：北京林业大学，2015.