基于壓電陣列的Lamb波金屬薄板損傷識(shí)別研究.pdf

1、主動(dòng)Lamb波損傷識(shí)別方法由于對(duì)金屬板狀結(jié)構(gòu)中存在的裂紋、孔洞及分層等微小損傷敏感，是目前被認(rèn)為最有效的板狀結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別方法。目前Lamb波監(jiān)測(cè)方法存在著信號(hào)信噪比低、損傷信號(hào)微弱，監(jiān)測(cè)效率不高等問(wèn)題。本文主要是基于Lamb波傳播理論，采用理論分析、數(shù)值模擬及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證相結(jié)合的方法，對(duì)基于壓電陣列的Lamb波薄板結(jié)構(gòu)損傷識(shí)別進(jìn)行研究，主要研究工作：
　　研究金屬薄板中Lamb波的傳播特性，對(duì)Lamb波進(jìn)行理論建模工作，繪制Lamb波

2、頻散曲線(xiàn)，并基于頻散方程分析Lamb波的多模式、頻散特性；分析利用單模式進(jìn)行探傷的可行性，論文主要通過(guò)控制頻厚積及優(yōu)化的激勵(lì)頻率激發(fā)出單一的Lamb波模式，通過(guò)對(duì)A0及S0模式的特性分析，著重將A0模式作為本論文的研究重點(diǎn)；從損傷散射波入手，分析損傷對(duì)響應(yīng)信號(hào)造成的時(shí)域內(nèi)幅值衰減及時(shí)間延遲等現(xiàn)象，并結(jié)合時(shí)頻域內(nèi)分析手段，提取直達(dá)波的時(shí)間走時(shí)，從而利用壓電多通道進(jìn)行損傷識(shí)別技術(shù)的研究。
　　利用有限元Comsol軟件進(jìn)行薄板的建模，

3、分別進(jìn)行二維及三維薄板中Lamb波傳播特性分析，完成優(yōu)化的激勵(lì)頻率下單模式的選取，與理論預(yù)期進(jìn)行對(duì)比，同時(shí)布置壓電陣列，選取五周期窄帶激勵(lì)信號(hào)進(jìn)行多發(fā)多收的數(shù)值模擬，并進(jìn)行基于單模式的多通道壓電陣列損傷定位數(shù)值驗(yàn)證。
　　搭建了基于Labview虛擬儀器的四通道同步響應(yīng)信號(hào)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，通過(guò)多通道開(kāi)關(guān)的切換實(shí)現(xiàn)傳感器的輪流依次激勵(lì)與傳感。對(duì)原始響應(yīng)信號(hào)進(jìn)行濾波降噪，并提出了基于固定單尺度的連續(xù)小波變換提取響應(yīng)信號(hào)時(shí)間走時(shí)方法。在此