基于智能压电材料的Lamb波法结构损伤识别研究
[Abstract]:With the rapid development of science and technology, the application of large engineering structures and mechanical structures is becoming more and more extensive. The complex working environment and continuous and high strength production process put forward higher requirements for the stability and safety of the structures. The technology of structural health monitoring and damage identification is of great significance to detect and detect the damage of the structure and predict the development of the damage in time, and to avoid the property loss and casualties caused by the safety accident. In this paper, the damage identification of structures using Lamb wave method based on intelligent piezoelectric materials is studied. Firstly, the dispersion characteristics of Lamb waves are studied. The Rayleigh-Lamb equation of Lamb wave is deformed and the dispersion curve is drawn by using MATLAB to simulate the Rayleigh-Lamb equation of Lamb wave. The corresponding relation between group velocity and frequency thickness product of A0 mode and S0 mode is determined, which can be used as the basis for structural damage identification by Lamb wave. Then, the vibration mode simulation analysis of intelligent piezoelectric material PZT is carried out by using ANSYS, and the optimum center frequency of excitation signal for Lamb wave is determined, and the related parameters of excitation signal are selected by combining the simulation results of MATLAB and ANSYS. Finally, using PZT as the Lamb wave exciter and receiver, the structure damage identification experiment of Lamb wave method is carried out, and the damage location of Lamb wave structure based on intelligent piezoelectric material is realized. In the experiment, the experiment platform is set up, and the control system of the experiment is designed by using Lab VIEW. The synchronous trigger of Lamb wave excitation and data acquisition is realized. In the experimental study, the damage identification of the healthy aluminum plate, the artificial slotted damaged aluminum plate and the artificial borehole damaged aluminum plate were studied respectively. For the collected experimental data, wavelet analysis and other signal processing techniques are used to find out the time of Lamb wave signal propagation, and calculate the propagation distance of Lamb wave to locate the location of damage. The waveform information of different types of damage and different degrees of damage are compared and analyzed. In this experiment, the Lamb wave method based on intelligent piezoelectric materials is used to locate the damage of structures, and the damage types and damage degree of the structures are analyzed briefly, so as to prepare for further research.
【学位授予单位】:武汉工程大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:TB381;TB302
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,本文编号:2379291
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