基于光學低相干的蘭姆波獲取方法和損傷檢測系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著科學技術的不斷進步和發(fā)展，許多行業(yè)對材料的要求越來越高，材料和結構的應用環(huán)境越來越惡劣，如應用到風機葉片、航空航天器等。它們的組成越來越復雜，而存在潛在的安全隱患就越來越多，因此對于材料的損傷檢測也顯得日益重要。
　　導波技術已經(jīng)被證明是材料損傷檢測中十分有效實用的手段之一，而Lamb波作為一種典型的導波信號已經(jīng)在許多板材結構的檢測中得到了廣泛應用，非常適合大面積板型材料的無損檢測。為了克服傳統(tǒng)壓電陶瓷傳感器易受電磁干擾、不能

2、實現(xiàn)長期實時檢測的缺點，本文基于低相干原理，研究檢測固體表面?zhèn)鞑サ腖amb波產(chǎn)生的微弱振動信號方法，構建基于光學低相干技術的Lamb波檢測系統(tǒng)，實現(xiàn)了Lamb波光學方法非接觸式掃描檢測。
　　以壓電元件為激勵器，構建基于光學低相干法的測量系統(tǒng)對Lamb波進行檢測研究。實驗中分別施加不同頻率的正弦波激勵信號和加窗正弦激勵信號，獲取了響應信號，驗證了Lamb波損傷檢測系統(tǒng)的可行性。并且根據(jù)峰值到達時間，采用實驗方法測量部分頻率下Lam

3、b波的實際傳播速度，通過與Rayleigh-Lamb頻率方程得到的理論值相對比，結果一致。兩部分實驗都表明，搭建的光學低相干測量系統(tǒng)能夠準確的檢測到Lamb波信號。
　　設計了光學低相干Lamb波檢測系統(tǒng)的軟件系統(tǒng)，控制步進電機實現(xiàn)單光纖掃描檢測，對鋁板實際損傷檢測研究。在試件上制作一個直徑為10mm的通孔損傷，利用功率譜密度差異和損傷因子，定性的判斷出損傷所在的大概區(qū)域。用橢圓定位法定量的確定了損傷的具體位置，誤差大約為1.5c