板狀結(jié)構(gòu)損傷超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù).pdf

1、專業(yè)碩士學(xué)位論文板狀結(jié)構(gòu)損傷超聲導(dǎo)波監(jiān)測(cè)及診斷技術(shù)UltrasonicGuidedWaveMonitoringandDiagnosticTechniquesOnPlatelikeStructuralDamage學(xué)號(hào)：31106009指導(dǎo)完成日期：星Q!蘭生Q墨旦大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)專業(yè)學(xué)位碩士學(xué)位論文摘要結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)在航空航天、土木和機(jī)械等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。對(duì)于主動(dòng)監(jiān)測(cè)，超聲導(dǎo)

2、波中的Lamb波由于傳播衰減小、檢測(cè)范圍廣、對(duì)小損傷敏感，且在無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域應(yīng)用時(shí)間長(zhǎng)、技術(shù)較為成熟，可以被很好的應(yīng)用到板狀結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中。本文在板狀結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波傳播理論基礎(chǔ)上，進(jìn)行了板狀結(jié)構(gòu)損傷超聲導(dǎo)波數(shù)值模擬，得到了其傳播規(guī)律。在此基礎(chǔ)上，研究了損傷位置定位方法，并對(duì)超聲導(dǎo)波傳感元件溫度效應(yīng)進(jìn)行了理論與實(shí)驗(yàn)分析。其主要研究?jī)?nèi)容如下：在板狀結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波傳播理論基礎(chǔ)上，分析了不同導(dǎo)波模態(tài)對(duì)其損傷測(cè)試的影響；基于板狀結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波頻散曲線，優(yōu)

3、選了其激發(fā)頻率；討論了壓電陶瓷片與板之問(wèn)耦合層的界面剪切機(jī)制、Lamb波在板中傳播的頻散及空間位移表達(dá)；利用ABAQUS有限元軟件建立了板狀結(jié)構(gòu)損傷超聲導(dǎo)波傳播二維及其三維有限元模型，對(duì)不同模型導(dǎo)波傳播規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)分析與討論，并驗(yàn)證了該模型的有效性。損傷定位識(shí)別是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的主要目的之一。Lamb波遇到損傷所發(fā)生的損傷散射信號(hào)包含了損傷位置、程度和類型等信息，通過(guò)對(duì)損傷散射信號(hào)的分析處理，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)損傷的定位和識(shí)別。本文基于時(shí)差定位

4、算法，通過(guò)提取缺陷回波的峰值到達(dá)時(shí)間，利用四點(diǎn)圓弧定位方法計(jì)算激勵(lì)、傳感與損傷之間的幾何關(guān)系，在精確計(jì)算差信號(hào)時(shí)間延遲的基礎(chǔ)上對(duì)板中損傷進(jìn)行了定位識(shí)別。理論研究表明，壓電陶瓷元件具有溫度效應(yīng)，這種效應(yīng)使得傳感信號(hào)在一定程度上受到溫度的影響。本文介紹了壓電傳感器等效電容與溫度的關(guān)系，分析出溫度通過(guò)影響壓電傳感器的等效電容從而影響壓電傳感器的輸出電壓，通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了溫度對(duì)傳感信號(hào)的幅值的影響，得出了二者的變化關(guān)系曲線，并作了相應(yīng)解釋。以上研