[發(fā)明專利]一種構(gòu)造周期結(jié)構(gòu)梁的缺陷檢測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011211036.6
• 申請(qǐng)日: 2020-11-03
• 公開（公告）號(hào): CN112285205A
• 公開（公告）日: 2021-01-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 莊國(guó)志;王丹鳳;許著龍;王瑜琪;方翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N29/04
• 分類號(hào): G01N29/04;G01N29/22;G01N29/34;G01N29/44
• 代理公司: 杭州求是專利事務(wù)所有限公司 33200
• 代理人: 鄭海峰

1.一種構(gòu)造周期結(jié)構(gòu)梁的缺陷檢測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)在待檢測(cè)的梁結(jié)構(gòu)上沿其軸線方向周期性施加集中質(zhì)量球來(lái)構(gòu)造一維聲子晶體梁；

2)在一維聲子晶體梁的一端給予激勵(lì)，采集梁兩端的位移信號(hào)計(jì)算傳輸曲線，根據(jù)獲得的傳輸曲線，觀察傳輸曲線是否出現(xiàn)缺陷態(tài)；若未發(fā)現(xiàn)缺陷態(tài)則進(jìn)入步驟3)，否則進(jìn)入步驟4)；

3)改變待檢測(cè)的梁結(jié)構(gòu)上周期性集中質(zhì)量球的位置、數(shù)量來(lái)改變晶格大小，且確保改變位置后的集中質(zhì)量球在位置上沒有與改變位置前的任一集中質(zhì)量球有重合，對(duì)新構(gòu)造的一維聲子晶體梁在一端進(jìn)行激勵(lì)，采集梁兩端的位移信號(hào)計(jì)算獲得傳輸曲線；觀察傳輸曲線是否出現(xiàn)缺陷態(tài)；若仍未出現(xiàn)缺陷態(tài)，則認(rèn)為待檢測(cè)的梁結(jié)構(gòu)無(wú)損傷；否則認(rèn)為存在缺陷并進(jìn)入步驟4)；

4)將傳輸曲線缺陷態(tài)位置對(duì)應(yīng)的頻率，記為f_c；在含缺陷的聲子晶體梁上，用頻率為f_c信號(hào)進(jìn)行單頻激勵(lì)，觀察梁在缺陷態(tài)頻率下的位移場(chǎng)或者應(yīng)變場(chǎng)，根據(jù)缺陷態(tài)的局域化現(xiàn)象可知，位移或應(yīng)變最大的地方即是缺陷的位置。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，所述的集中質(zhì)量球?yàn)殇撝椋龅匿撝橘|(zhì)量相等，并周期性固定在待檢測(cè)的梁結(jié)構(gòu)上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，所述待檢測(cè)的梁結(jié)構(gòu)上布置的一個(gè)集中質(zhì)量球的重量為一個(gè)晶格的梁結(jié)構(gòu)質(zhì)量的0.2-0.5倍。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，步驟2)或步驟3)采用的激勵(lì)方式為：由信號(hào)發(fā)生器產(chǎn)生白噪聲隨機(jī)激勵(lì)，經(jīng)過(guò)信號(hào)放大器放大后傳輸給壓電疊堆或者激振器；頻率范圍為0-20kHz。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，步驟4)所述的位移場(chǎng)或者應(yīng)變場(chǎng)采用多普勒激光測(cè)振儀觀測(cè)。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，所述的待檢測(cè)的梁結(jié)構(gòu)為截面尺寸相同的平直梁。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，所述的步驟4)為：

將傳輸曲線缺陷態(tài)位置對(duì)應(yīng)的頻率，記為f_c；在含缺陷的聲子晶體梁上沿軸線方向依次貼壓電片，用頻率為f_c的信號(hào)進(jìn)行單頻激勵(lì)，觀察各壓電片電壓的變化，根據(jù)缺陷態(tài)的局域化現(xiàn)象可知電壓變化最大的壓電片所在位置即為裂紋所在的位置。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用附加周期性集中質(zhì)量梁缺陷態(tài)的裂紋檢測(cè)方法，其特征在于，步驟4)所述的單頻激勵(lì)的位置為梁兩端的任意一端。