超聲無損檢測作為一種高效、快捷的檢測技術(shù)在結(jié)構(gòu)體健康監(jiān)測領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。傳統(tǒng)的超聲無損檢測方式為使用壓電傳感器探測在結(jié)構(gòu)體中傳播的超聲波,然后根據(jù)探測的超聲波信號對結(jié)構(gòu)體中損傷進行識別。但是探測超聲波信號的壓電傳感器存在易受電磁干擾、不耐腐蝕等缺點,導(dǎo)致其在某些特殊領(lǐng)域應(yīng)用中的可靠性不高。因此本文嘗試使用光纖光柵代替壓電傳感器進行超聲波探測,圍繞光纖光柵的超聲波傳感特性以及基于光纖光柵傳感的超聲無損檢測展開研究,具體工作如下:（1）研究了蘭姆波的頻散特性,繪制了6061鋁合金板的頻散曲線。并通過有限元法仿真了蘭姆波在鋁板中的傳播過程,印證了使用蘭姆波進行損傷識別的可行性。同時理論推導(dǎo)了光纖光柵反射譜波長受超聲波調(diào)制的函數(shù)關(guān)系式。（2）研究了光纖光柵在不同布置位置、不同長度、不同粘貼方式下的超聲波傳感特性。實驗結(jié)果表明:為提高探測的超聲波信號信噪比,光纖光柵的選擇應(yīng)遵循光纖光柵長度與超聲波波長比值較小的原則,并將其沿超聲波聲場軸線布置。同時發(fā)現(xiàn)遠程粘貼型光纖光柵具有同直接粘貼型光纖光柵相等的超聲波探測能力。最后,為解決光纖光柵在進行超聲波探測中存在的布置位置受限、可重復(fù)利用率低、裸光纖光柵... 

【文章來源】：西南交通大學(xué)四川省 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

火車脫軌以及燃氣管道爆炸常見的結(jié)構(gòu)損傷檢測主要有：X光射線探傷、超聲波探傷、磁粉探傷、滲透

圖 1-2 全光纖超聲波傳感原理傳感器的封裝與布置用中，我們通常需要對 FBG 進行不同形式的封裝以 年，Tan 等人將 FBG 用于土木工程中的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)二甲基硅氧烷（polydimethylsiloxane,PDMS）的 FB于監(jiān)測由鋼筋腐蝕引起的膨脹應(yīng)變，通過觀察發(fā)現(xiàn)天出現(xiàn)了顯著的波長漂移，而涂覆有 PDMS 的 FBG長漂移。結(jié)果表明 PDMS 涂覆的 FBG 具有更高的腐人提出了一種新型膜片式光纖布拉格光柵振動傳感在 10-150Hz 的工作帶寬范圍內(nèi)的靈敏度達到了 3纖傳感技術(shù)國家工程實驗室在光纖光柵傳感方面用直接粘貼型光纖光柵對超聲波進行測量，并理論推測超聲應(yīng)變的關(guān)系式。

西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 第26頁FGB3 SMF-28 2 1550.02 0.74 15 2/2FBG4 SMF-28e 15 1549.94 0.16 12 2/2使用 PZT 在鋁板上分別激勵出 100kHz、150kHz、200kHz 等多個頻率的正弦超聲波信號，沿著圖 3-5 所示進行布置，并使用不同長度光纖光柵探測得到如下所示結(jié)果。


本文編號：3123001