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兰姆波线性阵列板结构复合成像无损检测方法研究

刘麒  
【摘要】:板结构是构成工业构件(如压力容器、锅炉等)的最常用结构形式之一。在工业结构运行过程中,板结构经常会因承受动载荷、冲击、振动、耐蚀等,而出现损伤,从而对人们的财产和生命安全造成极大的危害。因此,板结构无损检测方法研究具有重要的工程使用价值和科学研究意义。针对板结构安全评价问题,本文进行兰姆波线性阵列板结构复合成像无损检测方法研究,主要研究工作包括: (1)进行了频率调谐兰姆波模态控制技术研究。从理论上,研究不同兰姆波模态声响应随频率的变化关系,确定实现单模态检测的激励频率。在此基础上,进行了兰姆波检测试验研究,结果表明,通过频率调谐可以实现单一兰姆波激励,且与理论分析吻合较好。 (2)对兰姆波线性阵列参数进行了优化设计。对不同线阵参数下,如阵列类型、数量、尺寸及间距等,阵列指向性函数进行了数值分析,在保证窄主瓣、低旁瓣的情况下,确定了最佳线阵结构参数。 (3)发展了一种兰姆波线阵复合成像方法。研究了不同幅度变迹技术对于主瓣宽度和旁瓣噪声水平的影响,利用极性一致分析技术对声场来源进行判识。根据极性一致判识结果,对不同幅度变迹结果进行综合,形成线阵复合成像技术。实验表明,与单一成像技术相比,复合成像技术的成像精度和分辨率更高,可以实现板中多个缺陷的检测和初步识别。


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