基于赫兹接触的板中微裂纹非线性兰姆波检测方法研究

发布时间：2018-09-07 07:02

【摘要】：针对金属板结构中微裂纹检测问题,进行基于二次谐波的非线性兰姆波检测方法研究。基于赫兹接触理论,进行板中二次谐波非线性兰姆波理论研究,建立板中兰姆波二次谐波与微裂纹尺寸的关系模型。进行板中微裂纹非线性兰姆波数值仿真,研究不同长度和宽度的微裂纹对兰姆波二次谐波非线性效应的影响。结果表明,随着微裂纹长度增加,二次谐波幅值呈增加趋势;随着微裂纹宽度增加,二次谐波幅值呈减小趋势。在以上研究基础上,进行板中微裂纹非线性兰姆波检测试验研究。结果表明,通过测量结构的兰姆波二次谐波非线性系数,可用于结构中微裂纹检测与定量评价。研究工作为板中微裂纹定量检测做了有益探索。
[Abstract]:The detection method of nonlinear Lamb wave based on second harmonic is studied to detect microcracks in metal plate structure. Based on Hertz contact theory, the nonlinear Lamb wave theory of second harmonic in plate is studied, and the relationship between second harmonic and microcrack size in plate is established. Numerical simulation of nonlinear Lamb waves with microcracks in plates is carried out to study the influence of microcracks of different lengths and widths on the second harmonic nonlinear effect of Lamb waves. The results show that the second harmonic amplitude increases with the increase of microcrack length and decreases with the increase of microcrack width. On the basis of the above research, the nonlinear Lamb wave detection of microcracks in plates is studied. The results show that the measurement of the second harmonic nonlinear coefficient of Lamb wave can be used for the detection and quantitative evaluation of microcracks in the structure. The research work has made a beneficial exploration for the quantitative detection of microcracks in the plate.
【作者单位】： 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院;
【基金】：国家自然科学基金(11572010,11272017) 国家重点研发计划(2016YFF-0203002)资助项目
【分类号】：TG115.285

【参考文献】

相关期刊论文 前8条

1 张世功;吴先梅;张碧星;安志武;;一维非线性声波传播特性[J];物理学报;2016年10期

2 李海洋;安志武;廉国选;王小民;;粗糙接触界面超声非线性效应的概率模型[J];声学学报;2015年02期

3 刘斯明;彭地;赵翰学;周正干;;SiC_p颗粒增强铝基复合材料非共线非线性响应试验观察[J];机械工程学报;2012年22期

4 周正干;刘斯明;;非线性无损检测技术的研究、应用和发展[J];机械工程学报;2011年08期

5 高桂丽;李大勇;董静薇;石德全;石旭东;;铝合金薄板疲劳裂纹的非线性声学特性[J];机械工程学报;2010年18期

6 朱金林;刘晓宙;周到;龚秀芬;;声波在有裂纹的固体中的非经典非线性传播[J];声学学报(中文版);2009年03期

7 邓明晰;;层状固体结构表面性质的非线性兰姆波定征方法[J];航空学报;2006年04期

8 税国双,汪越胜,曲建民;材料力学性能退化的超声无损检测与评价[J];力学进展;2005年01期

【共引文献】

相关期刊论文 前10条

1 苏珊;;镁合金粘接层失效的非线性超声检测研究[J];组合机床与自动化加工技术;2017年10期

2 郑红峰;;基于涡流原理的轴承探伤数字检测[J];新型工业化;2017年09期

3 焦敬品;吕洪涛;孟祥吉;吴斌;何存富;;超声非线性效应表征的动态小波指纹分析方法[J];声学学报;2017年05期

4 周晨;王强;;非线性Lamb波疲劳损伤监测机理研究[J];传感器与微系统;2017年09期

5 谷涛;胡斌;王强;孙亮;;典型金属材料高温蠕变剩余寿命评价方法[J];中国计量大学学报;2017年02期

6 郑慧峰;呼刘晨;方漂漂;王月兵;蒋剑;;基于振动声调制的金属微裂纹定位方法研究[J];仪器仪表学报;2017年06期

7 王博;赖小明;易卓勋;张凯锋;;脉冲电流辅助粉末夹层TLP连接SiC_p/Al接头微观组织和力学性能[J];航空材料学报;2017年03期

8 刘晓宙;刘杰惠;毛一葳;何爱军;;非线性共振声谱法分析非对称边界条件下的一维缺陷[J];中国特种设备安全;2017年05期

9 田玉滨;莫青城;杜文淼;马云飞;陈再现;;基于非线性超声技术损伤钢筋混凝土无损检测的适用性研究[J];西安建筑科技大学学报(自然科学版);2017年02期

10 焦敬品;孟祥吉;吕洪涛;吴斌;何存富;;基于赫兹接触的板中微裂纹非线性兰姆波检测方法研究[J];机械工程学报;2017年12期

【二级参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 税国双;黄蓬;汪越胜;;列车外圆弹簧疲劳损伤的非线性超声测试[J];声学学报;2013年05期

2 ;Theoretical and experimental research on nonlinear spring models of a bonding interface[J];Chinese Journal of Acoustics;2012年02期

3 焦敬品;曾宪超;张强;何存富;吴斌;;基于微观模型分析的承压粗糙界面接触状态超声评价方法[J];机械工程学报;2011年17期

4 周正干;刘斯明;;铝合金初期塑性变形与疲劳损伤的非线性超声无损评价方法[J];机械工程学报;2011年08期

5 周正干;刘斯明;;非线性无损检测技术的研究、应用和发展[J];机械工程学报;2011年08期

6 周正干;魏东;向上;;线性调频脉冲压缩方法在空气耦合超声检测中的应用研究[J];机械工程学报;2010年18期

7 高桂丽;李大勇;董静薇;石德全;石旭东;;铝合金薄板疲劳裂纹的非线性声学特性[J];机械工程学报;2010年18期

8 Jin-Yeon Kim;Laurence J.Jacobs;;Evaluation of the acoustic nonlinearity parameter of materials with Rayleigh waves excited directly[J];Chinese Journal of Acoustics;2010年02期

9 高翌飞;周正干;何方成;;基于TIRP法的铝基复合材料均匀性检测[J];北京航空航天大学学报;2009年08期

10 朱金林;刘晓宙;周到;龚秀芬;;声波在有裂纹的固体中的非经典非线性传播[J];声学学报(中文版);2009年03期

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 吴斌;刘麒;焦敬品;何存富;;调谐兰姆波在模态控制中的实验研究[J];实验力学;2011年06期

2 蒋福棠，何双起，，沈建中;兰姆波探伤中一些问题的探讨[J];材料工程;1996年10期

3 邓明晰;;一种定征固体板表面性质的兰姆波方法[J];应用声学;2006年02期

4 卢超;黎连修;涂占宽;;混合谱二维傅里叶变换法识别兰姆波模式[J];无损检测;2008年11期

5 倪园;程建政;张德俊;周玉禄;;利用频散补偿法消除兰姆波频散效应[J];无损检测;2008年07期

6 倪园;程建政;张德俊;;一种求解兰姆波特征方程的方法[J];无损检测;2008年08期

7 夏美玲;卢超;车飞;;胶接板中兰姆波的传播模式分析与检测信号处理[J];无损检测;2010年08期

8 高广健;邓明晰;;超声兰姆波在储罐底部传播的数值模拟研究[J];后勤工程学院学报;2011年05期

9 张海燕;于建波;陈先华;;管道结构中的类兰姆波层析成像[J];声学学报;2012年01期

10 高广健;邓明晰;;用于储罐底板缺陷检测的超声兰姆波模式研究[J];应用声学;2012年01期

相关会议论文 前6条

1 徐可北;;金属薄壁管兰姆波检测技术研究[A];十三省区市机械工程学会第五届科技论坛论文集[C];2009年

2 倪园;程建政;张德俊;周玉禄;;利用频散补偿法消除兰姆波频散效应[A];2007'湖北·武汉NDT学术年会论文集[C];2007年

3 张旭;安志武;王小民;廉国选;;压电换能器对兰姆波影响的仿真[A];中国声学学会第十届青年学术会议论文集[C];2013年

4 高广健;邓明晰;李明亮;;超声兰姆波检测有液体负载钢板中缺陷的实验研究[A];中国声学学会第十届青年学术会议论文集[C];2013年

5 高广健;赵毅;邓明晰;;超声兰姆波检测储罐底板缺陷的数值研究[A];2011'中国西部声学学术交流会论文集[C];2011年

6 周纯冰;林玮;;兰姆波成像质量分析[A];中国声学学会第十届青年学术会议论文集[C];2013年

相关硕士学位论文 前10条

1 魏运飞;金属薄板的兰姆波成像检测方法研究[D];南昌航空大学;2010年

2 崔佳乐;兰姆波单一模态的激励及与缺陷相互作用的研究[D];大连理工大学;2015年

3 张兴文;基于兰姆波的裂纹定位及方向判定方法研究[D];东南大学;2016年

4 何跃斌;变径厚壁管周向兰姆波检测方法及实验研究[D];南昌航空大学;2017年

5 滕飞;基于时间反转法的兰姆波在铝合金板材缺陷检测中的应用[D];哈尔滨理工大学;2009年

6 刘麒;兰姆波线性阵列板结构复合成像无损检测方法研究[D];北京工业大学;2012年

7 王杜;金属薄板的超声兰姆波无损检测[D];武汉科技大学;2007年

8 叶娟;应用超声Lamb波评价材料蠕变损伤的数值模拟与实验研究[D];华东理工大学;2011年

9 曹正敏;兰姆波检测技术及HHT时频分析方法研究[D];大连理工大学;2008年

10 周纯冰;基于兰姆波传播特性金属板光声疲劳评估研究[D];南京航空航天大学;2015年

本文编号：2227543