用于板結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的磁致伸縮傳感器的研究.pdf

1、應用超聲應力波對結(jié)構(gòu)損傷進行快速準確地檢測是結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域的一種新興技術(shù)。目前利用壓電材料的壓電效應激勵和接收超聲應力波是該檢測技術(shù)使用較為廣泛的一種方法，近年來，一種利用鐵磁性材料的磁致伸縮特性來激勵和接收超聲應力波的磁致伸縮傳感器，憑借其結(jié)構(gòu)簡單，價格低廉，非接觸性等優(yōu)點，受到了廣泛關(guān)注。本文在前人對磁致伸縮傳感器研究的基礎上，對用于非鐵磁性板結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的磁致伸縮傳感器設計進行了研究。首先根據(jù)應力波傳播理論，得出超聲應力波在板結(jié)

2、構(gòu)中傳播的彌散關(guān)系，為磁致伸縮傳感器的設計提供理論基礎；然后從材料的微觀結(jié)構(gòu)介紹磁致伸縮現(xiàn)象的發(fā)生機理，據(jù)此推導利用材料磁致伸縮特性激勵接收SH型應力波的發(fā)生條件，從而提出一種用于非鐵磁性板結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的SH型磁致伸縮傳感器；然后用小波變換對傳感器激勵和接收到的應力波信號進行時頻分析，提取特征信息，量測出應力波在板結(jié)構(gòu)中的實際傳播速度，并與理論彌散曲線進行對比，從而驗證傳感器設計的可行性；在此基礎上將傳感器應用于鋁板結(jié)構(gòu)損傷檢測研究，分