金属铝板弯折疲劳积累的Lamb波无损检测研究

发布时间：2017-11-14 17:06

  本文关键词：金属铝板弯折疲劳积累的Lamb波无损检测研究

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【摘要】：7050铝合金板是飞机机翼蒙皮的常用材料。这些结构件服役条件极其恶劣,外力冲击形变、循环载荷疲劳等损伤不可避免,尤其是固定蒙皮的铆钉孔裂纹扩展带来的损伤,使飞行器的安全和寿命受到极大挑战。本文采用基于压电陶瓷片的主动Lamb波结构健康检测系统探究该类损伤的无损识别,主要内容有:一、本文探究了Lamb波的基本理论与传播特性。从Lamb波的基本特性入手,用二分迭代法求解Rayleigh-Lamb方程,得到理想条件下的相速度和群速度频散曲线。然后以表面剪切应力模型推导并绘制振幅曲线。结合具体实验条件,选择汉宁窗加载的5周期正弦波作为损伤检测的激励信号。本文选用特征波包相对峰值的递减规律来判别损伤情况。二、本文搭建了基于主动Lamb波结构健康检测平台,着重优化了传感器的布设、加工、粘接工艺。实际测量Lamb波的频率响应,拟合、修正了理想条件下的频散曲线和振幅曲线。然后使用均值滤波、取自相关去噪、波形对比法、传播时间法和特征波包频谱分析等方法提取特征信号。三、本文针对7050铝合金薄板的冲击弯折形变、反复疲劳积累、孔洞缺陷和铆钉孔疲劳裂纹等四种损伤情况进行主动Lamb波损伤探测。直接透射S0波包峰值幅度的递减规律可以判定试件所受应力情况;特征波包幅值出现骤减标志着试件出现疲劳微裂纹;通孔直径的增大会使直接透射波包幅值减小,反射波包幅值增大。我们选定的Lamb波特征波包幅值的相对变化可以有效识别试件的损伤情况。
【学位授予单位】：电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG115.28

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1 李仕俊;金属铝板弯折疲劳积累的Lamb波无损检测研究[D];电子科技大学;2015年

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本文编号：1186263