1 江苏开放大学信息工程学院, 江苏南京 210003
2 温州大学机电工程学院, 浙江温州 325035
基于Lamb波的损伤监测方法已在复合材料结构健康监测中得到了广泛的应用。然而, 复合材料结构的服役环境复杂多变, 超声导波信号极易被外界因素干扰。本文研究了玻璃纤维层合板在变温场下的超声导波特性及损伤成像修正方法。首先, 利用红外热成像仪研究持续加热下超声导波信号幅值和相位的变化规律, 并构建因变温引起的幅相误差矩阵。其次, 将误差矩阵代入多重信号分类(2D-MUSIC)算法中修正导向矢量, 并建立代价函数迭代出准确损伤位置。玻璃纤维复合材料层合板的模拟损伤实验表明该方法有效提高了 2D-MUSIC算法在变温场下的损伤定位分辨率和精度。
变温场 超声导波 2D-MUSIC算法 损伤成像 variable temperature field ultrasonic guided wave 2D-MUSIC algorithm damage imaging
南京航空航天大学航空宇航学院机械结构力学及控制国家重点实验室, 南京 江苏 210016
为了有效地检测双层层压复合材料中损伤的位置及其形状，提出了一种基于波数分析的激光超声损伤检测方法。在声场互易假设的基础上实现了波场可视化；分析了损伤对材料中超声波波数的影响；采用短空间傅里叶变换的方法，通过时域和频域的局部波数估计算法实现双层层压复合材料的损伤的定位成像；为了充分利用不同时刻和不同频率下的波场信息，减弱时间和频率选取对损伤成像产生的影响，采用了一种波数滤波损伤成像算法，通过对不同时刻的波场进行波数分析，根据不同波数所占的权值不同，采用波数域内加窗的方法滤除健康信号，并通过二维能量图实现损伤的定位成像。
激光光学 激光超声 损伤成像 波数分析 层压材料 傅里叶变换 激光与光电子学进展
2016, 53(3): 031402
南京航空航天大学航空宇航学院机械结构力学及控制国家重点实验室, 南京 江苏 210016
为了有效地检测结构中的损伤位置及其形状，开展了基于超声导波干涉特征提取算法的损伤成像技术研究。在波场可视化的基础上，从波场历程中进一步分析了损伤对超声导波传播的影响；为了提取损伤附近超声导波干涉的能量，采用时间与空间域上的傅里叶变换对波场中的入射波和反射波进行分离，并根据计算出的干涉能量分布完成了损伤的成像；由于损伤产生的干涉能量在空间上的分布较广，为了减少损伤区域外的干涉能量，提高图像中损伤形状的分辨率，利用实Morlet小波分析的方法对宽频信号进行处理，提取窄带信号分量再进行干涉能量计算，提高了损伤成像的信噪比。
激光技术 激光超声 损伤成像 干涉能量 小波变换
