本文基于壓電材料介紹了兩種結(jié)冰探測方法,即超聲導波結(jié)冰探測技術和超聲脈沖回波結(jié)冰探測技術。在超聲導波結(jié)冰探測技術中,首先推導出Lamb波的頻散方程,并通過二分法計算了頻散曲線,得出Lamb波具有截止頻率,頻散現(xiàn)象和多模態(tài)出現(xiàn)等規(guī)律;再以有限元軟件模擬了不同結(jié)冰參數(shù)下的導波傳播情況,發(fā)現(xiàn)隨著冰層的厚度和長度的改變,導波都發(fā)生了峰值衰減和峰值時間滯后的現(xiàn)象,且根據(jù)模態(tài)之間的數(shù)據(jù)對比發(fā)現(xiàn)S0模態(tài)對冰層更為敏感;搭建了超聲導波結(jié)冰探測實驗平臺,選取了尺寸為?6×1.2mm的壓電陶瓷片作為實驗傳感器;首先以一個簡單的驗證性實驗驗證了超聲導波可以用于飛機結(jié)冰的探測,然后分別在平面鋁板和曲面翼型上進行了結(jié)冰探測實驗,發(fā)現(xiàn)三個系統(tǒng)都能把結(jié)冰信息進行較好的重構(gòu)與反饋。在超聲脈沖回波結(jié)冰探測技術中,根據(jù)衰減理論指出在超聲脈沖波在霜冰中的衰減主要是由于霜冰內(nèi)部的“散射體”（氣泡）導致超聲波發(fā)生了散射并且造成能量損失,然后給出了計算衰減系數(shù)的方法;搭建了實驗平臺,在時域范圍內(nèi)通過相關系數(shù)來判斷是否發(fā)生結(jié)冰,通過計算渡越時間能得到冰層的厚度,在頻域范圍內(nèi)通過傅里葉變換和計算衰減系數(shù)得到冰型的信息;在實驗中首先驗... 

【文章來源】：南京航空航天大學江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同結(jié)冰長度超聲導波波形圖

軟件前面板示意圖

基于壓電材料的飛機結(jié)冰探測系統(tǒng)冰回 信 ，發(fā) 明冰回 在 個明顯的 1. 霜冰頂端第 明冰頂端第一個回 的幅值小很多，明冰 192mV，而霜冰 到 50明顯 2. 察明冰信 的回 發(fā) 在明冰第一個頂端回 一個來值小于第一個頂端回 ，而霜冰 在 回 ，或難 察到，因 霜能 衰減較多 點 證明了霜冰和明冰在物理性質(zhì) 著明顯的 別冰的冰厚，霜冰第一個 冰層 端的回 的時間 7.1μs，第一個 時間 9μs，霜冰中的 沒 明確的 3100m/s，算 霜冰的在實驗中用 尺測的 均厚度 3mm 0.3mm，在霜冰厚度測 精度 率 衰減系數(shù)的關系探討


本文編號：3108767