弹性板中低阶导波模态声弹性效应分析
针对当前板类结构应力检测方法的不足,提出一种基于非线性声弹性效应检测应力的方法.该方法利用声弹性运动方程和Rayleigh—Lamb频率方程,绘制了4mmQ235钢板中SO、AO与SH0模态的频散曲线与波结构图,并对不同激励频率下上述模态的群速度相对变化率进行了理论计算与有限元模拟仿真.结果表明:sO模态的声弹性效应较A0模态与SH0模态更敏感,且声弹性效应最敏感的激励频率为频散较弱的90~150kHz;声弹性效应与所激励模态的波结构有关,沿应力方向面内位移越大声弹性效应越显著.
激光激发薄管中超声兰姆波的数值模拟
用有限元方法,对薄管中热弹机制产生的激光超声进行了研究.在考虑材料热物理参数随温度变化的前提下,得到了薄铝管中的温度场和表面的超声导波,描绘了薄铝管中的逆时针向不同接收点处表面导波的时域波形图.由波形图可知,薄圆管中的激光超声导波是典型的L(0, m) 模态的超声Lamb波,同时数值结果验证了管道中L(0, 2) 模式是传播速度最快且频散较小的导波,为激光超声导波在管道无损检测中的应用打下了一定的基础.
Lamb波与SH板波双模式电磁超声检测系统的设计与实验
设计了一种新颖的SH板波和Lamb波双模式电磁超声换能探头,可有效应用于工业板材或管材的自动化在线检测.同时简要分析了电磁超声在铁磁性材料中换能Lamb波和SH波的理论,介绍了系统的结构组成和软硬件设计方法,具有较强的指导意义和应用价值.
二维傅立叶变换在Lamb波模式识别研究中的应用
用二维傅立叶变换对实验测定的Lamb波信号进行分析.该方法是在波的传播路径方向上,对一系列等间距位置接收到的时间信号进行二维傅立叶变换.给出了各向同性和各向异性媒质中传播的Lamb波频散曲线的数值和实验结果.研究表明,二维傅立叶变换能有效地识别Lamb波模式.
一种基于压电晶片阵列的板结构损伤识别方法
提出一种通过单个压电晶片对板结构进行激励,使用十字形压电晶片阵列接收响应信号,然后基于相控阵原理对信号进行处理,从而对板结构损伤进行识别的方法。首先用谱元法分析了在单点激励下铝板结构有损伤和无损伤时Lamb波的传播情况,得到压电晶片阵列中各阵元所在位置的响应信号。根据压电晶片阵列布置形式及各阵元之间的相互位置,对各阵元接收到的时域信号进行处理,从而对结构的损伤进行识别。通过对板结构中含有一个和两个损伤的情况进行了研究,验证了该方法的有效性。
宽波束超声波流量计的研究
宽波束超声波流量计对窄波束超声波流量计存在波束偏移、零点漂移、安装要求高等问题做了改进.本文介绍了宽波束的激发和流量计的系统结构.电路中采用锁相带通滤波器和对数放大器,保证有效信号的可靠接收.
板材厚度变化对Lamb波透射系数的影响
对Lamb波与厚度变化的板材之间的相互作用进行了分析。针对SO模式Lamb波入射情况,利用混合边界元模型计算了台阶状散射体的透射系数与厚度变化的关系,并进行了实验验证。结果表明SO模式的透射系数能够很好的反映饭材的厚度变化,从而为该类材料的定量无损检测提供一定的理论支撑,在实际工业中具有重要的应用意义。
基于小波包分析的声发射源定位方法
通过用小波和小波包对声发射信号进行分解,研究了声发射信号的频散现象,探讨了频散现象与声发射源距传感器距离的关系.为消除声速测量偏差给声发射系统带来的定位误差,利用该关系和在薄板中传播的Lamb波的频散现象,提出了一种在不知道发射源声速的情况下进行声发射源定位的新方法,且不必增加传感器的数量.以铅笔芯折断产生信号为模拟源进行了试验验证.结果表明,该方法可以比较准确地确定声发射源的位置,而且理论值与实际值相差很小.
钢/橡胶胶接结构中脱粘缺陷的Lamb波定量检测
针对胶接结构中脱粘缺陷的定量检测问题,探讨了一种基于Lamb波幅值的-3dB法。对钢/橡胶结构中圆形脱粘缺陷进行了检测试验。结果表明,Lamb波信号在粘好区幅值较小,在脱粘区幅值较大。采用-3dB法可以较好地对试样中的脱粘缺陷进行定量和定位。
声-超声技术用于铝板损伤监控的实验研究
为了实现对金属铝板的状态监控及损伤检测,从而可以更好地保证飞行器的飞行安全和降低维修费用。笔者等基于声-超声技术,对铝板中Lamb波的传播特性进行理论和实验研究,采用短时均方根分析(short—time root-mean—square,STRMS)方法对铝板中Lamb波的传播特性进行实验研究和深入探讨,并对铝板中有无模拟损伤的情况做了对比研究和分析,研究相应Lamb波的信号特征,从而实现了铝板结构损伤监测的定性研究。












