非金屬復(fù)合材料陣列化阻抗測量系統(tǒng)設(shè)計(jì).pdf

1、多種新型、先進(jìn)的非金屬復(fù)合材料已被廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車、電子電氣、建筑、健身器材等領(lǐng)域，然而，受環(huán)境、原材料、疲勞累積、撞擊、腐蝕等物理化學(xué)因素的影響，復(fù)合材料極易產(chǎn)生缺陷。聲阻法是應(yīng)用較為廣泛的一種非金屬復(fù)合材料無損檢測方法，但利用現(xiàn)有的單探頭聲阻檢測儀進(jìn)行復(fù)合材料檢測時(shí)，需不斷地移動(dòng)探頭進(jìn)行逐點(diǎn)檢測、檢測效率較低、不適于復(fù)合材料大構(gòu)件的檢測，因此，極需要設(shè)計(jì)一種高效、便捷、適用性強(qiáng)的非金屬復(fù)合材料檢測系統(tǒng)。
　　本文在對國

2、內(nèi)外相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了充分研究的基礎(chǔ)上，基于波傳播法聲阻抗測量原理，研發(fā)了一套非金屬復(fù)合材料陣列化阻抗測量系統(tǒng)。系統(tǒng)由電磁式激震-撿振器陣列、激勵(lì)信號發(fā)生器、激勵(lì)信號調(diào)理電路、多路陣列控制開關(guān)、信號采集、接收信號調(diào)理電路、供電電源等硬件系統(tǒng)和基于LabVIEW平臺的系統(tǒng)控制和信號分析處理軟件系統(tǒng)組成，其中系統(tǒng)控制軟件包括激勵(lì)信號生成控制、陣列開關(guān)控制、信號采集控制等模塊；信號分析處理軟件包括FIR與IIR數(shù)字濾波器、中值濾波器、小波閾值去噪

3、、改進(jìn)的CEEMD閾值降噪、相關(guān)分析時(shí)延估計(jì)、CEEMD分解時(shí)延估計(jì)、幅值和頻率分析及S變換時(shí)頻分析等。系統(tǒng)具有一發(fā)單收和一發(fā)多收選擇功能。工作于一發(fā)單收模式時(shí)，采用單點(diǎn)激勵(lì)，單點(diǎn)接收；一發(fā)多收模式時(shí)，可單點(diǎn)激勵(lì)，多點(diǎn)接收，激勵(lì)與接收模式通過軟件系統(tǒng)柔性設(shè)置。系統(tǒng)基于被測物體內(nèi)部結(jié)構(gòu)不同，產(chǎn)生的力阻抗不同，從而導(dǎo)致材料聲阻抗特性發(fā)生變化的檢測原理，采用單?；蚨嗄７绞郊?lì)被測件并獲取經(jīng)過被測件傳遞后的多路響應(yīng)信號，通過分析陣列激勵(lì)與響應(yīng)信

4、號，實(shí)現(xiàn)對復(fù)合材料內(nèi)部性能的檢查。
　　最后，本文對系統(tǒng)的激震性能、撿振性能、工作模式柔性控制功能的可靠性和穩(wěn)定性進(jìn)行了測試和分析，并將該系統(tǒng)應(yīng)用于復(fù)合板的缺陷檢測試驗(yàn)：1）對于無損傷標(biāo)準(zhǔn)板，利用本系統(tǒng)對該板進(jìn)行正弦掃頻激勵(lì)，使用多個(gè)撿振器接收板的振動(dòng)響應(yīng)，分析了該板的頻響特性隨檢測距離的變化規(guī)律，得到了該板的陣列化阻抗特征值；2）進(jìn)行了缺陷檢測的簡單試驗(yàn)，用相同的布設(shè)方案和激震方式檢測了損傷板的陣列化阻抗特性，用陣列化阻抗值的差