收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

兰姆波检测技术及HHT时频分析方法研究

曹正敏  
【摘要】: 板状材料广泛应用于航空、汽车等诸多工业领域中,Lamb波对于板材检测有着纵波和横波难以比拟的快捷、高效等特点,由于兰姆波理论及检测机理的复杂性,使得在实际检测过程中的模态选取、模态判别以及信号解释等方面还存在许多问题,大大限制了其在工业生产中的应用。 Lamb波频散曲线是进行兰姆波检测的重要依据,频散曲线绘制的简捷化和对检测信号的精确解释是Lamb波检测技术推广应用首先要解决的问题。本文在超声导波理论的指导下,对兰姆波频散曲线的绘制以及对检测信号的时频分析方法进行了研究。基于频散曲线实质上是频散方程实数解分布图的特点,对Lamb波频散方程的求解和频散曲线的绘制过程进行了简化,借助Matlab软件采用直接迭代的方法绘制了铝板中Lamb波的传播特性曲线,包括Lamb波频散曲线、Lamb波激发角曲线和波结构分布曲线。采用2.5MHz可变角探头在厚度为1.29mm的铝板上进行了实验研究,对群速度、相速度和激发角的理论计算值和实验值进行了比较分析,结果表明,两者结果吻合良好。针对Lamb波检测信号的非平稳特性,依据所绘制的Lamb波检测曲线,激发了单一模态(S_0)的Lamb波,对铝板上孔径分别为2.0mm、2.5mm、3.0mm、4.0mm、5.0mm的通孔(人工缺陷)进行了检测,采用HHT时频分析方法对检测信号进行了分析与处理,对用EMD分解得到的IMF分量进行了信号重构,提取了重构信号的包络谱,精确确定了通孔缺陷波包的到达时间;通过Hilbert变换提取了瞬时频率、瞬时幅度等特征参量对不同孔径的Lamb检测信号进行了表征。结果表明,瞬时幅度峰值随着人工通孔孔径的增大呈线性递减,二者之间的线性相关系数R~2=0.97,瞬时幅度峰值很好地反应缺陷孔径大小的变化,检测信号的HHT时频分析方法为工程应用中兰姆波检测缺陷定位及定量分析提供了很好的借鉴。 最后,基于Matlab平台制作了兰姆波检测曲线绘制软件,将兰姆波的检测曲线集合在一个界面下,通过简单的人机交互(如输入板材的纵波、横波速度等参数)即可完成对兰姆波检测曲线的计算和绘制过程,实现了Lamb检测曲线的简捷绘制,为实际检测人员在现场进行实时绘制提供了可能。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 马见青;李庆春;樊金生;王美丁;;基于S变换的瑞利面波频散分析[J];地球科学与环境学报;2010年03期
2 阎石;张海凤;蒙彦宇;;Lamb波频散曲线的数值计算及试验验证[J];华中科技大学学报(城市科学版);2010年01期
3 王珅;黄松岭;赵伟;;平板和管道周向Lamb波频散和波结构特性[J];清华大学学报(自然科学版);2009年07期
4 杨小慧;李德春;于鹏飞;;煤层中瑞利型槽波的频散特性[J];物探与化探;2010年06期
5 宋先海,肖柏勋,余才盛,顾汉明,张学强,刘江平;瞬态瑞雷波反演横波的SVD算法及其应用[J];地质与勘探;2004年01期
6 王杜;郑祥明;唐正连;张春;张诗昌;陈贻宏;;兰姆波在薄钢板无损检测中的应用研究[J];无损检测;2007年04期
7 吴燕清;杨天春;;瑞利波频散曲线的反演[J];煤炭学报;2008年10期
8 杨天春,何继善,吕绍林,Giovanni Cascante,吴燕清;三层层状介质中的多导波模式及其频散和位移特征[J];物探化探计算技术;2004年01期
9 郑祥明;王杜;杨齐;唐正连;张春;;基于改进HHT的多模式Lamb波信号的时频分析[J];无损检测;2008年05期
10 倪园;程建政;张德俊;;一种求解兰姆波特征方程的方法[J];无损检测;2008年08期
11 王延坤;刘江平;王万合;甘文兵;;对缺失频段的瑞雷波频散曲线反演的误差分析[J];工程地球物理学报;2006年01期
12 徐华全;顾勤平;刘远志;;多道瞬态面波法在覆盖层调查中的应用[J];内蒙古石油化工;2008年17期
13 董月昌;鲍文刚;张维冈;刘喜武;;超软地层的声波特征研究[J];内蒙古石油化工;2008年24期
14 侯云霞;陈军;林莉;;Lamb波在薄铝板无损评价中的模态识别与应用[J];无损检测;2009年07期
15 胡明顺;潘冬明;李娟娟;陈涛;夏暖;;基于频散曲线合成面波地震记录的方法[J];煤田地质与勘探;2010年02期
16 魏文涛;;多道瞬态瑞雷波法在铁路路基检测中的应用[J];西铁科技;2010年04期
17 常永红;;面波在水库坝基检测中的运用实例[J];新疆有色金属;2011年03期
18 冯平波,王云安,顾汉明;面波技术在高速公路勘察中的应用[J];西部探矿工程;2005年03期
19 吴加和;沈骥千;陈红萍;徐永清;倪金才;李德华;杨素霞;;地裂缝发育区面波勘探技术研究[J];能源技术与管理;2006年06期
20 秦波;曹艳梅;夏禾;;Rayleigh波频散曲线两种计算方法的对比[J];河北工程大学学报(自然科学版);2011年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 阎石;何彬彬;赵乃志;;管结构导波频散曲线绘制与试验验证[A];第20届全国结构工程学术会议论文集(第Ⅱ册)[C];2011年
2 项延训;刘镇清;;兰姆波检测板状材料缺陷的研究[A];中国声学学会2001年青年学术会议[CYCA'01]论文集[C];2001年
3 张海澜;王秀明;林伟军;;井孔频散曲线的奇异特征[A];2008年全国声学学术会议论文集[C];2008年
4 胡勇;徐春广;周世圆;许寒晖;;Lamb波在复合材料无损检测中的应用研究[A];2009中国仪器仪表与测控技术大会论文集[C];2009年
5 凡友华;陈晓非;;Rayleigh波频散方程的数值搜根研究[A];中国地球物理学会第二十届年会论文集[C];2004年
6 孙修立;张海燕;;兰姆波散射信号损伤成像方法[A];中国声学学会2009年青年学术会议[CYCA’09]论文集[C];2009年
7 倪园;程建政;张德俊;周玉禄;;一种移除兰姆波频散效应的方法[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(下)[C];2007年
8 朱代柱;李梅;杜选民;;基于时频分析的瞬态信号识别技术[A];中国声学学会2002年全国声学学术会议论文集[C];2002年
9 崔志文;张精;刘金霞;王克协;;Pochhammer频散方程高阶纵模式波的近似解[A];中国声学学会2006年全国声学学术会议论文集[C];2006年
10 李飞;黄斌科;冯恩信;汪文秉;;基于四元数的人运动回波仿真研究[A];2009年全国微波毫米波会议论文集(下册)[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘雪峰;层状介质中瑞利面波多模式性质及其在正反演中的应用[D];哈尔滨工业大学;2011年
2 郑祥明;胶接接头强度及环境退化的超声波无损定征[D];北京工业大学;2003年
3 杨真;基于ISS的薄煤层采空边界探测理论与试验研究[D];中国矿业大学;2009年
4 赵海峰;基于HHT的往复压缩机故障诊断研究[D];东北石油大学;2011年
5 单佩韦;时频分析系统及其应用[D];华东师范大学;2011年
6 邵广周;多阶模式瑞利波频散特征与反演研究[D];长安大学;2009年
7 项延训;高温构件早期损伤的非线性超声导波评价方法研究[D];华东理工大学;2011年
8 杨天春;瑞利波“之”字形频散与道路结构频散曲线的正演研究[D];中南大学;2004年
9 白朝旭;地震波场中瑞雷波研究及在工程建设中应用[D];吉林大学;2008年
10 朱晓军;HHT变换及其在脑电信号处理中的应用研究[D];太原理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 曹正敏;兰姆波检测技术及HHT时频分析方法研究[D];大连理工大学;2008年
2 徐凯;超声Lamb波信号传播特性研究[D];南京信息工程大学;2012年
3 彭辉燕;基于HHT的故障诊断时频分析[D];电子科技大学;2010年
4 刘建军;Hilbert-Huang变换及其在线性时变结构模态参数识别中的应用[D];中南大学;2007年
5 魏运飞;金属薄板的兰姆波成像检测方法研究[D];南昌航空大学;2010年
6 方杨;铝板中的兰姆波检测技术和非线性调频小波变换时频分析方法研究[D];上海交通大学;2012年
7 刘麒;兰姆波线性阵列板结构复合成像无损检测方法研究[D];北京工业大学;2012年
8 邓乐翔;瑞雷波场正演模拟及频散曲线的提取[D];长安大学;2010年
9 包莉娑;基于小波脊的超声兰姆波信号分离[D];南京信息工程大学;2012年
10 陈艳艳;瑞雷波频散曲线提取及快速反演分析应用研究[D];哈尔滨工业大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前2条
1 白文起 刘兰宁 赵海燕;为了千年古镇的地质安全[N];地质勘查导报;2008年
2 白文起 刘兰宁 赵海燕;为了移民的居住安全[N];中国矿业报;2008年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978