結(jié)構(gòu)材料中聲發(fā)射傳播特性的研究.pdf

1、針對傳統(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)射信號的傳播模型，研究了聲發(fā)射信號在一維結(jié)構(gòu)材料中的傳播特性，并討論了靜態(tài)缺陷對聲發(fā)射信號傳播的影響。針對同時存在靜態(tài)、動態(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小波時頻分析進行了一維結(jié)構(gòu)材料損傷定位研究，驗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，僅使用了一個傳感器，避免了不同傳感器靈敏度差異對聲發(fā)射源時差定位的影響，對均質(zhì)彈性桿中存在變截面的情況能進行定性分析。 通過推導(dǎo)建立Rayleigh-Lamb波動方程和討論Lamb波在薄板中傳播的頻散特性，計算得到了Lamb波動方程的數(shù)值解，驗證了低頻時薄板中僅存在基本對稱模態(tài)和基本反對稱模態(tài)的波。

3、利用Gabor小波時頻分析得到單個傳感器信號的不同模態(tài)峰值到達時間，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，實驗證明這兩種方法都能實現(xiàn)聲發(fā)射源的正確定位。這兩種方法的優(yōu)點為：可從根本上避免傳感器間靈敏度差異對時差定位精度的影響；可以擴大監(jiān)測范圍、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。另

4、外針對在役結(jié)構(gòu)材料中同時存在靜態(tài)和動態(tài)缺陷時難于進行缺陷平面定位的問題，利用全波形聲發(fā)射技術(shù)實時記錄聲發(fā)射波形時域信號的特點，結(jié)合薄板中Lamb波的頻散特性和Gabor小波時頻分析方法，研究并提出了一種新的實用定位方法。該方法先采用三角形平面定位方法反演動態(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)點為：利用低頻時頻散不明顯的對稱模態(tài)波速和同一時域信號的相對時差來避免波速變化與各傳感器間靈敏度差異對橢圓定位精度的影響，Gabor