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(diǎn)。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(kuò)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(diǎn)和難點(diǎn)。 本文采用主動Lamb波技術(shù)對疲勞裂紋的產(chǎn)生和擴(kuò)展進(jìn)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(kuò)展過程;針對真實(shí)疲勞裂紋損傷特點(diǎn),將結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)在裂紋擴(kuò)展監(jiān)測方面的應(yīng)用進(jìn)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(jìn)行了介紹;詳細(xì)研究了Lamb波激勵方式,其中重點(diǎn)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(kuò)展的健康監(jiān)測實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。硬件包括實(shí)驗(yàn)試件設(shè)計(jì)、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(jī)交換界面和后期監(jiān)測信號處理程序的開發(fā)。 4.運(yùn)用主動Lamb波監(jiān)測技術(shù)對單邊和孔邊兩種形式的疲勞裂紋擴(kuò)展情況進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)監(jiān)測研究。提出將傳感信號中S0模式的前半個波包能量作為疲勞裂紋損傷特征量,通過對比裂紋擴(kuò)展過程中的損傷特征量與健康狀態(tài)下的損傷特征量,得到每個裂紋擴(kuò)展階段損傷特征量的差值,通過實(shí)驗(yàn)分析得到該差值與裂紋長度之間的對應(yīng)關(guān)系,從而揭示出Lamb波損傷特征量隨裂紋擴(kuò)展的變化規(guī)律。
【學(xué)位單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2008
【中圖分類】：TH165.3
【部分圖文】：

圖 3.12 邊界處理情況下循環(huán)激勵與單次激勵的傳感信號面激勵與雙面激勵的一些學(xué)者在 Lamb 波的理論建模中發(fā)現(xiàn)把兩個壓電片分別置的上下表面，向它們同時提供兩個幅值相同方向相反的激 A0模式的產(chǎn)生而抑制其它模式的 Lamb 波[39]，如圖 3.13 所示方式也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。0 50 100 150 200 250-2-1012時 間 （ us）值幅（V）邊 界 處 理 的 循 環(huán) 激 勵邊 界 處 理 的 單 次 激 勵88.2 88.31.271.281.29激 勵 傳感器PZT 壓電片

圖 3.12 邊界處理情況下循環(huán)激勵與單次激勵的傳感信號面激勵與雙面激勵的一些學(xué)者在 Lamb 波的理論建模中發(fā)現(xiàn)把兩個壓電片分別置的上下表面，向它們同時提供兩個幅值相同方向相反的激 A0模式的產(chǎn)生而抑制其它模式的 Lamb 波[39]，如圖 3.13 所示方式也進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。0 50 100 150 200 250-2-1012時 間 （ us）值幅（V）邊 界 處 理 的 循 環(huán) 激 勵邊 界 處 理 的 單 次 激 勵88.2 88.31.271.281.29激 勵 傳感器PZT 壓電片

00KHz~430KHz 的 Lamb 波，K×40＝17.2M 個點(diǎn)，即其 D還原原始數(shù)據(jù)，相應(yīng)的數(shù)據(jù)放大器的適用頻率范圍應(yīng)該包的輸入輸出參數(shù)，信號精度200-PCI6.1 任意波形發(fā)生卡、CI-6115高速多功能數(shù)據(jù)采集采集三大功能，如圖 4.4。它LAI200-PCI6.1 任意插卡式程控增益電數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前5條

1 葉婷;飛機(jī)起落架300M鋼材料典型結(jié)構(gòu)的健康監(jiān)測研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

2 孫瑋;基于FPGA的飛機(jī)起落架典型結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

3 周怡妃;基于光纖Bragg光柵的濕度及主動監(jiān)測系統(tǒng)的研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

4 李靜;基于反射場投影的主動Lamb波損傷監(jiān)測與評估[D];南京郵電大學(xué);2013年

5 孟麗娟;Z2CND18.12N鋼疲勞裂紋損傷監(jiān)測技術(shù)研究[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號：2879919