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基于压电陶瓷片的Lamb波单模态激励及缺陷检测的实验研究 被引量：13
1
作者 刘增华 王娜 +2 位作者 何存富 于波 吴斌 《北京工业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1453-1458,共6页
为了激励Lamb波单一模态的S0和A0,采用2个相同的直径14 mm、厚0.8 mm的压电陶瓷片对称粘贴在2 mm厚的有机玻璃板上作激励传感器,在另一位置布置同一尺寸的压电陶瓷片作接收传感器.采用一发一收法,在低于100 kHz的频段内,激励传感器在板... 为了激励Lamb波单一模态的S0和A0,采用2个相同的直径14 mm、厚0.8 mm的压电陶瓷片对称粘贴在2 mm厚的有机玻璃板上作激励传感器,在另一位置布置同一尺寸的压电陶瓷片作接收传感器.采用一发一收法,在低于100 kHz的频段内,激励传感器在板中分别单片、2片对称和反对称并联激励Lamb波,分析接收信号中模态成分的变化.并在此基础上,采用3种不同的激励Lamb波的方式对板中模拟缺陷进行了检测.实验结果表明,在一定频段内,对称并联激励压电陶瓷片可以有效抑制A0模态,得到较为单一的S0模态,而反对称并联激励压电陶瓷片能有效抑制S0模态,得到较为单一的A0模态;激励的Lamb波信号中模态越单一,缺陷回波越易识别. 展开更多
关键词 LAMB波 薄板 s0模态 A0模态 缺陷
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超声兰姆波斜入射裂纹时的散射特性 被引量：12
2
作者 郑阳 何存富 +1 位作者 周进节 吴斌 《机械工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期6-12,共7页
裂纹是导致众多结构失效的主要原因之一,采用超声兰姆波可有效地对板类结构中的裂纹等缺陷实现定位,但目前的技术尚无法实现对缺陷精细特征的测量。研究超声兰姆波与缺陷的交互作用,可为实现缺陷高精度检测奠定理论基础。采用散射系数... 裂纹是导致众多结构失效的主要原因之一,采用超声兰姆波可有效地对板类结构中的裂纹等缺陷实现定位,但目前的技术尚无法实现对缺陷精细特征的测量。研究超声兰姆波与缺陷的交互作用,可为实现缺陷高精度检测奠定理论基础。采用散射系数矩阵表征弹性波与缺陷的交互作用,对兰姆波斜入射到裂纹时的散射特性进行仿真和试验研究,结果表明其散射场在周向上的分布并不均匀,有明显的波束指向性。随着入射角从0°变化到90°,波束指向角呈非单调性变化,且散射波能量迅速减小。当入射角为0°和90°时,S矩阵有明显的对称性,据此可测量裂纹的扩展方向。利用斜入射时裂纹散射场的特征可以设计合理的成像算法及传感器布置方案,以更有效地实现超声兰姆波对板类结构中裂纹的精细检测。 展开更多
关键词 散射系数矩阵 兰姆波 s0模态 斜入射 裂纹
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基于单激发端多接收端压电阵列的板内损伤检测 被引量：7
3
作者 田振华 徐鸿 +1 位作者 李鸿源 常愿 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第22期3077-3080,3087,共5页
基于超声导波技术研究了板状结构的损伤检测。理论分析了平板中Lamb波的传播特点;利用有限元耦合场模拟方法模拟了平板中Lamb波的传播及裂纹对Lamb波的影响;根据有限元模拟结果,分析了裂纹尺寸对Lamb波传播的影响;为检测损伤的位置,建... 基于超声导波技术研究了板状结构的损伤检测。理论分析了平板中Lamb波的传播特点;利用有限元耦合场模拟方法模拟了平板中Lamb波的传播及裂纹对Lamb波的影响;根据有限元模拟结果,分析了裂纹尺寸对Lamb波传播的影响;为检测损伤的位置,建立了单激发端多接收端的压电阵列;结合概率成像算法,建立了损伤分布场,该分布场的成像结果直观地反映了损伤的位置和严重程度。 展开更多
关键词 LAMB 波 s0 模态 压电阵列 损伤成像
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阵列EMAT相控延时激励实现兰姆波模态控制与增强的研究 被引量：4
4
作者 杨三虎 周进节 +1 位作者 郑阳 贾浩东 《中国测试》 CAS 北大核心 2022年第1期101-107,共7页
兰姆波具有频散、多模态特性,导致在检测过程中难以区分回波信号。针对这一问题,进行阵列EMAT相控延时实现单一模态兰姆波控制激励与增强的研究。在不改变EMAT配置方式、结构及参数的情况下,通过计算阵列EMAT频率响应取得最大值时的延... 兰姆波具有频散、多模态特性,导致在检测过程中难以区分回波信号。针对这一问题,进行阵列EMAT相控延时实现单一模态兰姆波控制激励与增强的研究。在不改变EMAT配置方式、结构及参数的情况下,通过计算阵列EMAT频率响应取得最大值时的延迟时间,将其施加到各个阵元,实现单一模态兰姆波的激励与增强。同时,研究了激励频率对增强阵列EMAT单模态兰姆波幅值的影响,获得单模态控制与增强效果较好的激励频率。实验结果表明:通过调控阵列EMAT各阵元的延迟激励时间,可以较好地实现单一S0模态控制与增强,S0模态的幅值比提高8.3倍。该结果可验证相控延时对阵列EMAT S0模态控制与增强是有效的。 展开更多
关键词 兰姆波s0模态 模态控制 相控延时 阵列EMAT
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EMAT在铝板上下表面激发lamb波的单一模态仿真研究 被引量：3
5
作者 夏闻泽 李松松 +3 位作者 张宸宸 郭中会 向宽 赵斯琪 《电子测量技术》 2019年第24期17-21,共5页
EMAT激发出的用于无损检测的lamb波具有多模态和频散的特点,这就给信号的后续处理和分析造成了一定的困难。根据在低频厚积的条件下lamb波对称模态A0和反对称模态S0的振动特点,在运用ANSYS仿真时采用点力仿真的方法,在铝板的上下表面相... EMAT激发出的用于无损检测的lamb波具有多模态和频散的特点,这就给信号的后续处理和分析造成了一定的困难。根据在低频厚积的条件下lamb波对称模态A0和反对称模态S0的振动特点,在运用ANSYS仿真时采用点力仿真的方法,在铝板的上下表面相对应的位置同时施加不同方向x轴和y轴的洛伦兹力。就结果进行了比较。仿真结果表明在低频厚积的情况下施加某些特定加载的洛伦兹力条件可以削弱某一模态甚至可以激发出良好的单一模态。就结果分析得知施加x轴同方向的力和施加y轴反方向的力可以认为是施加对称条件有利于激发单一的S0模态;反之认为是施加反对称条件有利于激发单一的A0模态,这减弱了后期的信号处理分析的困难程度,提高了检测的精确度。 展开更多
关键词 EMAT LAMB波 ANSYS s0模态 A0模态
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金属板中基于线性超声相控阵列的损伤检测研究 被引量：1
6
作者 崔媛智 李默 《电子科技》 2017年第10期33-38,共6页
金属板结构由于在使用过程中受到外界载荷作用极易产生缺陷,而目前对结构初期损伤的实时动态监测仍存在一定困难。超声相控阵阵列检测技术不仅具有较高灵敏度,还具有对损伤进行动态聚焦、提升检测信号信噪比和损伤成像分辨率等优点。通... 金属板结构由于在使用过程中受到外界载荷作用极易产生缺陷,而目前对结构初期损伤的实时动态监测仍存在一定困难。超声相控阵阵列检测技术不仅具有较高灵敏度,还具有对损伤进行动态聚焦、提升检测信号信噪比和损伤成像分辨率等优点。通过对线性相控阵列参数进行优化设计,结合Lamb波频率调谐理论,使用频散效应弱的单一S0模态Lamb波,应用相控阵逐点扫描算法,通过仿真和实验两种手段针对板中贯穿刻槽损伤进行精确定位并成像,结果显示,该算法可对损伤所在方位及走向做出判断,得到较高质量的损伤评估检测信息。为各类大型板状结构长期稳定工作提供理论指导和实验支持。 展开更多
关键词 线性超声相控阵 s0模态 阵列参数优化 损伤成像
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