結(jié)構(gòu)材料中聲發(fā)射傳播特性的研究.pdf

1、針對(duì)傳統(tǒng)聲發(fā)射源定位精度易受傳感器通道門檻設(shè)置值、傳感器靈敏度差異、靜態(tài)缺陷等因素影響的問題，通過研究聲發(fā)射的傳播特性提出了新的定位方法來解決這類問題。 通過簡(jiǎn)化彈性波在一維結(jié)構(gòu)材料中的傳播模式，建立了一維結(jié)構(gòu)材料中聲發(fā)射信號(hào)的傳播模型，研究了聲發(fā)射信號(hào)在一維結(jié)構(gòu)材料中的傳播特性，并討論了靜態(tài)缺陷對(duì)聲發(fā)射信號(hào)傳播的影響。針對(duì)同時(shí)存在靜態(tài)、動(dòng)態(tài)缺陷的一維結(jié)構(gòu)材料，提出了一種新的聲發(fā)射源一維定位方法即透射波法，并利用全波形聲發(fā)射技術(shù)

2、和Gabor小波時(shí)頻分析進(jìn)行了一維結(jié)構(gòu)材料損傷定位研究，驗(yàn)證了所建模型的正確性。透射波法定位方法與傳統(tǒng)的聲發(fā)射源一維定位方法相比較，僅使用了一個(gè)傳感器，避免了不同傳感器靈敏度差異對(duì)聲發(fā)射源時(shí)差定位的影響，對(duì)均質(zhì)彈性桿中存在變截面的情況能進(jìn)行定性分析。 通過推導(dǎo)建立Rayleigh-Lamb波動(dòng)方程和討論Lamb波在薄板中傳播的頻散特性，計(jì)算得到了Lamb波動(dòng)方程的數(shù)值解，驗(yàn)證了低頻時(shí)薄板中僅存在基本對(duì)稱模態(tài)和基本反對(duì)稱模態(tài)的波。

3、利用Gabor小波時(shí)頻分析得到單個(gè)傳感器信號(hào)的不同模態(tài)峰值到達(dá)時(shí)間，并引入速度因子，討論了兩種聲發(fā)射源平面定位新方法，即同一頻率不同模態(tài)定位方法和同一模態(tài)不同頻率定位方法，實(shí)驗(yàn)證明這兩種方法都能實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射源的正確定位。這兩種方法的優(yōu)點(diǎn)為：可從根本上避免傳感器間靈敏度差異對(duì)時(shí)差定位精度的影響；可以擴(kuò)大監(jiān)測(cè)范圍、減少平面定位中傳感器的數(shù)量；避免了三角形定位中偽定位的出現(xiàn)，適用于傳統(tǒng)的聲發(fā)射源平面定位中不易布置傳感器陣列的結(jié)構(gòu)健康無損監(jiān)測(cè)。另

4、外針對(duì)在役結(jié)構(gòu)材料中同時(shí)存在靜態(tài)和動(dòng)態(tài)缺陷時(shí)難于進(jìn)行缺陷平面定位的問題，利用全波形聲發(fā)射技術(shù)實(shí)時(shí)記錄聲發(fā)射波形時(shí)域信號(hào)的特點(diǎn)，結(jié)合薄板中Lamb波的頻散特性和Gabor小波時(shí)頻分析方法，研究并提出了一種新的實(shí)用定位方法。該方法先采用三角形平面定位方法反演動(dòng)態(tài)缺陷，再用橢圓平面定位方法反演靜態(tài)缺陷的位置，其優(yōu)點(diǎn)為：利用低頻時(shí)頻散不明顯的對(duì)稱模態(tài)波速和同一時(shí)域信號(hào)的相對(duì)時(shí)差來避免波速變化與各傳感器間靈敏度差異對(duì)橢圓定位精度的影響，Gabor