疲勞裂紋擴展的健康監(jiān)測技術(shù)研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)是一門涉及多個學(xué)科的前沿研究領(lǐng)域，它同傳統(tǒng)的無損檢測技術(shù)相比具有能夠?qū)崟r、在線監(jiān)測的優(yōu)點。結(jié)構(gòu)中許多局部損傷的初始狀態(tài)都是以微裂紋形式表現(xiàn)出來的，監(jiān)測出這些裂紋的產(chǎn)生及其擴展情況對于提高結(jié)構(gòu)安全至關(guān)重要。裂紋監(jiān)測已成為結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測領(lǐng)域中研究的熱點和難點。 本文采用主動Lamb波技術(shù)對疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴展進行了研究。研究內(nèi)容主要分為以下幾個方面： 1. 研究了疲勞裂紋的擴展過程；針對真實疲勞裂紋損傷特點，將

2、結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)在裂紋擴展監(jiān)測方面的應(yīng)用進行了理論研究。探討了Lamb波的基本理論，得出Lamb波在結(jié)構(gòu)中的傳播特性。 2. 對壓電元件的相關(guān)理論進行了介紹；詳細研究了Lamb波激勵方式，其中重點對循環(huán)激勵與單次激勵方式、雙面激勵與單面激勵方式做了對比研究。 3. 建立了一套疲勞裂紋擴展的健康監(jiān)測實驗系統(tǒng)。硬件包括實驗試件設(shè)計、疲勞加載設(shè)備的選擇以及波形發(fā)生與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的搭建。軟件包括波形發(fā)生與數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的人機交換界