基于振动声调制的微裂纹定位成像研究

发布时间：2024-02-15 02:24

　　为了准确识别金属构件中的微裂纹,提出将振动声调制技术和延时叠加算法相结合的定位成像方法。通过基本原理分析,利用有限元软件对含有矩形微裂纹铝板模型进行振动声调制仿真,提取非线性损伤信号将其作为像素特征,使用延时叠加算法进行定位成像,并分析了成像的影响因素。实验中搭建了振动声调制检测系统对铝板里的圆形微裂纹进行定位成像,验证了上述方法的可行性。结果表明,成像结果与铝板上的原裂纹位置基本吻合,说明该定位成像方法能够实现微裂纹的有效定位。

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【部分图文】：

图3损伤信号提取

利用ABAQUS有限元软件对含微裂纹进行振动声调制仿真，铝板尺寸为200mm×100mm×2mm，微裂纹尺寸为20mm×0.05mm。微裂纹距铝板模型右边界103mm，距铝板底部40mm。铝板有限元模型如图4所示。其中低频激励位置如图所示，1～5为高频激励轮流加载位....

图4铝板有限元模型

图3损伤信号提取当高频激励位置为5时，对含微裂纹铝板进行振动声调制仿真，如图5所示为铝板模型一质点位移信号时频图。

图5振动声调制仿真信号

由于正弦连续波无法对微裂纹进行定位成像，因此需要利用脉冲信号来作为高频超声激励信号。传统的线性超声检测通常使用脉冲信号来进行损伤定位，其时域宽度越小，时延估计越准确，这有利于提高成像分辨力和损伤的精确定位能力[16]。但该方法不适用于非线性超声，由于单脉冲激励其频率宽度较大，这将....

图6高频激励信号波形图

本文微裂纹仿真成像选用汉宁窗调制的5峰正弦脉冲信号，中心频率为100kHz，其波形如图6所示。3.3微裂纹仿真成像

本文编号：3899034