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(yīng)用超聲應(yīng)力波對結(jié)構(gòu)損傷進(jìn)行快速準(zhǔn)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(yīng)激勵和接收超聲應(yīng)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(yīng)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(diǎn)，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(chǔ)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(shè)計進(jìn)行了研究。首先根據(jù)應(yīng)力波傳播理論，得出超聲應(yīng)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(shè)計提供理論基礎(chǔ)；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(jī)理，據(jù)此推導(dǎo)利用材料磁致伸縮特性激勵接收SH型應(yīng)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(yīng)力波信號進(jìn)行時頻分析，提取特征信息，量測出應(yīng)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(jìn)行對比，從而驗證傳感器設(shè)計的可行性；在此基礎(chǔ)上將傳感器應(yīng)用于鋁板結(jié)構(gòu)損傷檢測研究，分