基于超声兰姆波板状结构损伤定位成像精度研究

发布时间：2021-09-05 18:48

　　超声兰姆波是结构健康监测和无损检测领域中常用的超声导波之一,由于它传播距离远,点-点检测即可携带整体性结构信息而被广泛应用。本文利用这些特性对金属铝板中穿孔型损伤以及定位成像方法展开了相应的研究,具体的研究工作如下:（1）首先介绍了兰姆波基本理论和损伤检测原理通过有限元模拟仿真和实验测量相结合,深入研究兰姆波在板结构中的传播机制以及损伤与兰姆波之间的相互作用,由此确定了激发频率、周期数和兰姆波模式等激发参数,并介绍了实验测量系统和相对误差计算方法,为损伤定位方法的研究建立充实的基础。（2）针对椭圆定位成像算法对损伤识别误差较大的问题,本文提出了一种改进方法。通过引用形状系数,并设置时间系数对信噪比较高的实验测量信号进行筛选和截取,从而突出损伤散射信号,将穿孔损伤的定位精度和效率分别提高了50%和30%。同时实验研究了不同面积的方形阵列以及不同尺寸的损伤大小对损伤定位成像的影响,并根据定义的相对误差对损伤定位结果进行分析和讨论,结果表明方形面积大于100x100mm的稀疏阵列更有利于损伤的定位成像,而且当穿孔损伤直径小于1mm时,常用的线性超声兰姆波将无法进行准确的定位成像。（3）为了消... 

【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：67 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２．１反对称型Ｌａｍｂ波（Ａ模式）和对称型Ｌａｍｂ波（Ｓ模式）??Ｆｉ．２．１?ｍｏｄｅ?Ｌａｍｂ?ｗａｖｅｓ?ａｎｄ?ｍｏｄｅ?Ｌａｍｂ?ｗａｖｅｓ??

理工大学硕士学位论文?第７本文研究的是板状结构中超声兰姆波，所以在板状结构表面粘接压电片，其中超波在板中的传播是一个相当复杂的过程，传感器的各方面参数，包括形状、厚度，都会影响兰姆波的传播过程。本文主要应用圆形压电片，所以本节着重对圆形的激发和传播模型进行介绍，从而选取合适的压电片参数。??图２．２所示为一对圆形传感器粘贴在各向同性的铝板的上表面〇?＝?４?，板厚为２ｃ／传感器的半径为〃?＝?放置于坐标原点，接收传感器的中心位置距离激励传感心位置为接收压电片的半径为ｒ?＝?ｃ。由于圆形传感器为轴对称的，它的角圆柱坐标系中为０，也即％?＝〇，并且角度方向的微分ａ／５０也为０。??．??

图２．４?Ａ丨６０６１铝合金板内Ｌａｍｂ频散曲线??Ｆｉｇ．２．４?Ｄｉｓｐｅｒｓｉｏｎ?ｃｕｒｖｅｓ?ｆｏｒ?ａｎ?ＡＩ６０６１?ｐｌａｔｅ??图２．４可以看出：??（１）

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3385887