基于模式轉換的超聲導波檢測成像研究.pdf

1、飛機機翼、船體等殼形結構，不可避免存在固有缺陷，又長期工作于特殊環(huán)境中，經常受到氣流壓力和海水腐蝕等作用，會發(fā)生不可恢復的疲勞和斷裂等現象，這些缺陷會影響整個結構的正常使用和工作壽命。為了保障結構的安全運行，對殼形結構中的缺陷進行檢測具有重要意義。
　　X射線檢測，磁粉檢測和渦流檢測等傳統(tǒng)無損檢測技術，具有檢測速度慢、時間長、檢測區(qū)域受限、靈敏度不高等特點。而超聲導波檢測技術可以快速檢測大面積板殼結構中的微小損傷，不僅速度快、時間

2、短，且檢測有效面積大、靈敏度高。
　　本課題從實驗分析與有限元仿真模擬兩方面，對板材結構中缺陷進行超聲導波檢測成像研究。首先介紹選題意義和實用價值，闡述超聲導波檢測技術的國內外研究現狀和發(fā)展趨勢。然后推導三維自由板結構中導波的本構方程，分析導波的對稱模態(tài)和反對稱模態(tài)的傳播特征及頻散現象，研究匹配跟蹤算法MP(Matching Pursuit)、模式轉換和橢圓定位成像理論，為實驗分析和有限元模擬中導波檢測和缺陷成像提供了理論依據。<

3、br>　　搭建實驗平臺，在板材表面粘貼壓電晶片PZT(piezoelectric ceramic transducer)陣列，用來激勵并接收信號，對板材中缺陷進行檢測并采集導波信號，基于模式轉換理論和匹配跟蹤算法對導波信號進行信號處理，提取損傷信號特征值并進行缺陷定位成像?；谟邢拊抡婺M軟件ABAQUS，建立三維實體板結構模型，并對板材中缺陷檢測進行研究,分析缺陷特征對導波信號及聲場能量分布的影響，并把模擬結果與實驗結果相比較，驗證