復(fù)合材料T形接頭損傷監(jiān)測(cè)方法研究
發(fā)布時(shí)間:2017-11-01 13:27
本文關(guān)鍵詞:復(fù)合材料T形接頭損傷監(jiān)測(cè)方法研究
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【摘要】:復(fù)合材料具有比強(qiáng)度高、抗疲勞性能好、耐化學(xué)腐蝕等特點(diǎn),廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代飛行器中。特別是最近幾十年涌現(xiàn)的民用客機(jī)中,復(fù)合材料結(jié)構(gòu)被大面積的使用。然而,復(fù)合材料的內(nèi)部損傷從表面上不易識(shí)別,難以檢測(cè)。因此,在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)的使用過程中,對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)的在線損傷監(jiān)測(cè)可以降低維護(hù)費(fèi)用,通過視情維護(hù)取代定期維護(hù)可以提高機(jī)群管理效率。針對(duì)復(fù)合材料T形接頭中Lamb波傳播復(fù)雜的特點(diǎn),本文分析了復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中Lamb波傳播特性,以及Lamb波群相速度計(jì)算方法。對(duì)Lamb波的多模式和頻散特性進(jìn)行了理論研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在此基礎(chǔ)上對(duì)碳纖維復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)的Lamb波傳播速度進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。基于復(fù)合材料T形接頭的損傷在線監(jiān)測(cè)需求,提出互相關(guān)損傷因子,包絡(luò)差損傷因子,曲線長損傷因子。針對(duì)超聲檢測(cè)碳纖維復(fù)合材料板易出現(xiàn)的波包混疊問題,提出了小波建模方法。仿真表明,這種小波建模技術(shù)能夠有效區(qū)分混疊波包,并且具有很好的噪聲抑制效果;谌N損傷因子對(duì)復(fù)合材料T型接頭進(jìn)行在線損傷監(jiān)測(cè)和預(yù)警實(shí)驗(yàn),并利用小波建模技術(shù)進(jìn)行超聲成像,驗(yàn)證了損傷因子監(jiān)測(cè)方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】:復(fù)合材料T形接頭 損傷監(jiān)測(cè) Lamb波 損傷因子 小波建模
【學(xué)位授予單位】:南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TB33
【目錄】:
- 摘要4-5
- abstract5-11
- 第一章 緒論11-24
- 1.1 研究背景11-14
- 1.2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)方法14-17
- 1.3 超聲檢測(cè)方法17-22
- 1.3.1 復(fù)合材料超聲檢測(cè)方法18-21
- 1.3.2 超聲檢測(cè)信號(hào)時(shí)頻分析21-22
- 1.4 復(fù)合材料T形接頭損傷監(jiān)測(cè)22
- 1.5 本文研究工作與內(nèi)容安排22-24
- 第二章 Lamb波傳播特性分析24-35
- 2.1 Lamb波基礎(chǔ)理論24-31
- 2.1.1 Lamb概述24-25
- 2.1.2 Lamb波多模式和頻散特性分析25-27
- 2.1.3 基于壓電傳感器的Lamb波激勵(lì)與傳感27-29
- 2.1.4 Lamb波的正弦調(diào)制激勵(lì)信號(hào)29-31
- 2.2 Lamb波多模式和頻散特性的實(shí)驗(yàn)研究31-32
- 2.3 碳纖維復(fù)合材料結(jié)構(gòu)板上的Lamb波群速度測(cè)量32-34
- 2.4 本章小結(jié)34-35
- 第三章 損傷因子研究和基于小波建模的回波特征識(shí)別方法35-42
- 3.1 用于主動(dòng)損傷監(jiān)測(cè)的損傷因子研究35-36
- 3.1.1 互相關(guān)損傷因子36
- 3.1.2 包絡(luò)差損傷因子36
- 3.1.3 曲線長損傷因子36
- 3.2 用于超聲回波信號(hào)特征提取的小波建模技術(shù)研究36-41
- 3.2.1 小波分析與超聲回波模型37
- 3.2.2 高斯調(diào)制余弦激勵(lì)信號(hào)37-38
- 3.2.3 用寬帶激勵(lì)獲得等效窄帶激勵(lì)的方法38
- 3.2.4 小波建模算法38-40
- 3.2.5 小波建模對(duì)混疊波包的區(qū)分效果仿真40-41
- 3.3 本章總結(jié)41-42
- 第四章 基于損傷因子的損傷監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)與超聲掃描驗(yàn)證42-59
- 4.1 復(fù)合材料T形接頭損傷監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)42-56
- 4.1.1 實(shí)驗(yàn)對(duì)象42-43
- 4.1.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備43-46
- 4.1.3 激勵(lì)信號(hào)頻率的選取46-51
- 4.1.4 實(shí)驗(yàn)步驟51-54
- 4.1.5 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析54-56
- 4.2 復(fù)合材料T形接頭損傷超聲C掃描成像實(shí)驗(yàn)56-58
- 4.3 損傷因子監(jiān)測(cè)與超聲掃描方法結(jié)果對(duì)比及討論58
- 4.4 本章總結(jié)58-59
- 第五章 論文總結(jié)與研究展望59-61
- 5.1 論文總結(jié)59
- 5.2 研究展望59-61
- 參考文獻(xiàn)61-70
- 致謝70-72
- 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文72
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,本文編號(hào):1127042
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