[發(fā)明專利]一種基于雙傳感器的類板狀結(jié)構(gòu)中聲發(fā)射波模態(tài)分離方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310308984.5
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN103412056A
• 公開（公告）日: 2013-11-27
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何田;肖登紅;劉獻(xiàn)棟;單穎春;于海生
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號: G01N29/36
• 分類號: G01N29/36;G01N29/14
• 代理公司: 北京慧泉知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11232
• 代理人: 王順榮;唐愛華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供一種基于雙傳感器的類板狀結(jié)構(gòu)中聲發(fā)射波模態(tài)分離方法，它涉及一種聲發(fā)射波模態(tài)分離方法，尤其涉及一種不需要采用復(fù)雜信號處理的聲發(fā)射模態(tài)分離方法，屬于聲發(fā)射無損檢測技術(shù)領(lǐng)域。

技術(shù)背景

聲發(fā)射(Acoustic?Emission，簡稱AE)是指材料局部因能量的快速釋放而發(fā)出瞬態(tài)彈性波的現(xiàn)象。聲發(fā)射信號來自于損傷本身，因此它攜帶有結(jié)構(gòu)內(nèi)部損傷發(fā)展的信息，利用一定的手段（如元件）將聲發(fā)射源產(chǎn)生的彈性波轉(zhuǎn)換為電信號，通過對這些電信號進(jìn)行分析便可以獲得與聲發(fā)射源有關(guān)的信息，如部位、類型和嚴(yán)重程度等，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷檢測。一般來說，結(jié)構(gòu)中出現(xiàn)微觀損傷但尚未形成宏觀破壞之前，聲發(fā)射現(xiàn)象就比較明顯，因此，這種方法具有很高的檢測靈敏度。與其他無損檢測方法相比，聲發(fā)射檢測技術(shù)在動態(tài)損傷監(jiān)測與定位等方面具有潛在的優(yōu)勢：信號來源于檢測對象本身，適合作為一種動態(tài)評估方法對檢測對象進(jìn)行動態(tài)評估和實(shí)時診斷；聲發(fā)射檢測方法對檢測對象的實(shí)用性較好，它對被檢對象的接近要求不高，同時對對象的幾何形狀不敏感；檢測的覆蓋面廣，在一次試驗(yàn)過程中，只需要布置足夠數(shù)量的傳感器，聲發(fā)射檢驗(yàn)就能夠整體探測和評價整個結(jié)構(gòu)中活性缺陷的狀態(tài)。

然而，AE波的傳播十分復(fù)雜。被測結(jié)構(gòu)中的源或聲發(fā)射事件在負(fù)載作用下，聲發(fā)射波在板狀結(jié)構(gòu)中傳播時，存在頻散和多模態(tài)等特性，其成分較為復(fù)雜，導(dǎo)致源定位不準(zhǔn)確、信號解釋困難等問題。

板狀結(jié)構(gòu)中傳播的聲發(fā)射波屬于lamb波，是一種在具有兩個平行表面的結(jié)構(gòu)中由橫波和縱波相互耦合而成的應(yīng)力波。它的位移不僅發(fā)生在波的傳播方向上,垂直板的方向上也有。Lamb波有兩種基本型式,即對稱(S)型和反對稱(A)型,分別用S0,S1,S2,…,Sn和A0,A1,A2,…,Am表示,兩種型式的不同是由質(zhì)點(diǎn)相對于板的中間層作對稱還是反對稱型運(yùn)動來決定的。圖1所示為S0和A0的波形圖，可以清楚的看出S0中的上下表面位移對稱，而A0中的上下表面位移方向相同。

Lamb的運(yùn)動形式可以通過Rayleigh-Lamb方程描述:

對稱模式

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反對稱模式