王增勇
,
李建文
,
孙朝明
,
汤光平
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.06.004
通过分析厚度约为1.5和3.0mm的TaW12板材的成型工艺、易产生的缺陷类型,提出采用兰姆波实现金属平板内部质量检测.采用数值模拟计算和实验测试的方法得出了最佳兰姆波激励参数,根据测试的两种厚度TaW12板材的孔径-兰姆波幅值响应曲线,建立了板材内部缺陷的定量评价基准,检测结果表明可实现稳定检出TaW 12平板内部Φ0.4mm当量孔的缺陷.对于弯曲后的1.5mm厚度TaW12板材内部质量检测,实验发现兰姆波对缺陷的检出能力受曲面影响较大.研究发现采用频率为4 ～ 10 MHz以上带延迟块的纵波直探头可有效检测出弯曲板材中的分层缺陷,且频率越高检测效果越好.根据研究结果编制了专用工艺,生产应用结果表明研究的检测方法效果理想,可有效检出内部开口宽度在10μm左右的裂纹类缺陷,满足了产品质量控制要求.
关键词:
TaW12合金
,
板材
,
超声检测
,
兰姆波
,
检测参数
刘锋
,
王愈伟
复合材料学报
基于谱有限元对Lamb波在复合材料层合板中的传播进行了模拟。结合Gabor小波分析对谱有限元及传统有限元模拟结果与理论结果进行了对比,并对相控阵法结构探伤的扫描过程进行了模拟和分析,给出了Lamb波的传播和扫描图像。结果表明,在得到更精确模拟结果的同时,谱有限元较传统有限元法能大大缩短计算时间,证实了该方法在模拟Lamb波在复合材料板中的传播方面的优越性。同时,谱有限元法能很好地模拟相控阵法探伤的扫描过程,模拟结果与实际结果吻合,证实了本文建模方法的可行性和精确性。
关键词:
谱有限元
,
Lamb波
,
复合材料
,
损伤检测
,
Gabor小波变换
,
相控阵
孙亚杰
,
张永宏
,
袁慎芳
,
钱承山
,
张自嘉
复合材料学报
超声相控阵结构健康监测中通过计算差信号获取损伤散射信号的方法易受环境和结构变化的影响,针对这一问题,提出无参考信号的相控阵结构健康监测成像定位方法.采用窗函数截取散射信号,剔除直达波和边界反射信号.基于相控阵方法,对结构损伤状态时的传感器响应信号进行处理,无需结构健康状态时传感信号作为参考.该方法在碳纤维复合材料板结构上的实验研究证明,采用无参考信号的超声相控阵方法能够精确实时地监测并清晰表征结构损伤;同时,该方法可以大大缩短监测时间,且不受环境条件变化的影响,为该方法的工程化应用奠定基础.
关键词:
结构健康监测
,
相控阵
,
无参考
,
Lamb波
,
复合材料
刘国强
,
孙侠生
,
肖迎春
,
李明
,
白生宝
复合材料学报
为了监测整体成型复合材料结构的损伤,提出了一种基于Lamb波和Hilbert变换的能量损伤指数.首先,通过应用Hilbert变换提取Lamb波信号的波形包络;然后选取具有最大峰值的波包,将此波包在结构出现损伤后的能量变化值与损伤前的能量之比作为损伤指示;该方法不需要选择特定的Lamb波模式,克服了Lamb波在复合材料结构中存在的频散、多模式及模式转换给信号分析带来的困难;最后在复合材料T型加筋的损伤演化试验中,对该能量损伤指数进行了应用验证研究.研究结果表明:该能量损伤指数可以用于复合材料T型加筋的损伤监测,当能量损伤指数(EDI)值达到0.62时,所研究的复合材料T型加筋确定有损伤产生.
关键词:
Lamb波
,
复合材料
,
Hilbert变换
,
损伤指数
,
结构健康监测
刘彬
,
邱雷
,
袁慎芳
,
王长春
复合材料学报
随着复合材料在航空结构中的广泛应用,基于压电传感器(PZTs)阵列和Lamb波的结构健康监测成像方法已经成为复合材料结构健康监测技术的研究热点,但是复合材料的各向异性特点导致依赖于信号传播速度的延迟累加、相控阵等成像方法难以实现其损伤的准确监测.鉴于此,研究了一种与信号传播速度无关的空间滤波器损伤成像定位方法,该方法利用Lamb波在结构中传播时的空间波数域特征,通过设置空间权重函数使压电传感器阵列形成波数带宽为[kmin,kmax]的空间波数域滤波器对特定空间方位的Lamb波进行滤波,得到损伤的角度图像;然后,利用多维线性压电传感器阵列各自针对损伤得到的角度图像进行融合,得到损伤的坐标图像,从而实现了在不依赖传播速度的情况下对损伤的成像定位.在碳纤维层合板上对该方法进行了实验验证.实验结果表明:基于多维线性压电传感器阵列和空间波数域滤波算法的无波速成像定位方法可以对复合材料结构损伤进行不依赖信号传播速度的成像定位,定位误差在1 cm以内.
关键词:
复合材料
,
结构健康监测
,
空间滤波器
,
Lamb波
,
波速
