飛行器桁條結(jié)構(gòu)中超聲導(dǎo)波傳播特性研究.pdf

1、碩士學(xué)位論文飛行器桁條飛行器桁條結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)中超聲導(dǎo)波傳播特性超聲導(dǎo)波傳播特性研究研究ResearchonpropagationPropertyofultrasonicguidedwaveinaircraftstringer作者姓名：姜又強(qiáng)學(xué)科、專業(yè)：航空宇航科學(xué)與技術(shù)學(xué)號(hào)：21423019指導(dǎo)教師：武湛君完成日期：2017年6月5日大連理工大學(xué)DalianUniversityofTechnology大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文I摘要飛行器桁條

2、作為飛行器結(jié)構(gòu)主要承力構(gòu)件之一，除承受軸向載荷外，桁條結(jié)構(gòu)也承受低溫引起的應(yīng)力和疲勞載荷等，對(duì)其結(jié)構(gòu)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)是保障結(jié)構(gòu)完整性的重要措施。超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)具有檢測(cè)距離長、效率高、成本低等優(yōu)勢(shì)，已廣泛應(yīng)用于管道、板材和鋼軌等的無損檢測(cè)中。然而，飛行器桁條截面復(fù)雜，其導(dǎo)波傳播特性研究面臨挑戰(zhàn)。這一問題的解決對(duì)于實(shí)現(xiàn)飛行器桁條結(jié)構(gòu)狀態(tài)監(jiān)測(cè)具有重要意義。為研究飛行器桁條中超聲導(dǎo)波傳播特性，本文完成了以下工作：(1)調(diào)研并闡述了國內(nèi)外超聲導(dǎo)波檢

3、測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀，對(duì)異型結(jié)構(gòu)中導(dǎo)波傳播問題研究進(jìn)展進(jìn)行了總結(jié)分析；介紹了超聲導(dǎo)波傳播理論，以及板中Lamb波和管中導(dǎo)波傳播特性相關(guān)理論，提出了應(yīng)用半解析有限元法求解飛行器桁條中超聲導(dǎo)波傳播特性。(2)運(yùn)用數(shù)學(xué)軟件MATLAB，結(jié)合超聲導(dǎo)波傳播理論，自主研究并編程實(shí)現(xiàn)了半解析有限元算法，求解得到了桁條和鋼軌中超聲導(dǎo)波傳播頻散曲線和各模態(tài)導(dǎo)波振型，并結(jié)合超聲導(dǎo)波傳播理論分析了四種典型飛行器桁條中導(dǎo)波傳播的多模態(tài)和頻散特性。(3)分析了網(wǎng)格尺

4、寸引起的數(shù)值頻散對(duì)半解析有限元法求解飛行器桁條頻散曲線的影響；定性討論了其他參數(shù)不變的情況下，材料參數(shù)、幾何尺寸對(duì)飛行器桁條中超聲導(dǎo)波傳播特性的影響。(4)研究了適于導(dǎo)波檢測(cè)的頻率和模態(tài)，運(yùn)用有限元軟件ABAQUS仿真分析了導(dǎo)波在飛行器桁條中的傳播過程，并通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了飛行器桁條中超聲導(dǎo)波的傳播理論的正確性。本文研究工作從理論、仿真和實(shí)驗(yàn)全面分析了導(dǎo)波在飛行器桁條中的傳播特性，為超聲導(dǎo)波檢測(cè)在飛行器桁條中的應(yīng)用奠定了理論基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：飛