Page 67 - 无损检测2023年第十一期
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胡权耀, 等:
多阵列超声导波频相联控激励下复合材料损伤聚焦成像方法
中布置不同位置的损伤, 再次进行聚焦扫查与损伤 5个损伤的定位结果与实际位置误差依然较小, 角
成像, 其定位成像结果及误差如表 1 所示, 表中, 度上最大误差为4° , 距离上最大误差为8mm 。
图9 复合材料板的未聚焦与频控式聚焦信号( 试验)
有较好的聚焦能力和较高的损伤成像分辨率, 为无
损检测和结构健康监测技术提供了一种新思路, 在
复合材料损伤监测中具有一定的应用前景。但频相
联控激励聚焦方法对各向异性非常强的复合材料进
行监测时, 需要考虑不同角度的 Lamb波传播速度,
依次对各阵元不同频率的 Lamb波进行速度补偿,
算法实现上较为复杂。
参考文献:
[ 1 ] ROCHA H , SEMPRIMOSCHNIG C , NUNESJP.
图10 复合材料板损伤成像结果( 试验)
Sensorsforp rocessandstructuralhealthmonitorin g
表1 不同位置损伤定位结果及误差 ofaeros p acecom p osites : areview [ J ] .En g ineerin g
Structures , 2021 , 237 : 112231.
角度误差 / 距离误差 /
实际位置 定位结果
( ° ) mm [ 2 ] SU Z Q , YE L , LU Y.Guided Lamb wavesfor
( 100mm , 105° ) ( 99mm , 103° ) 2 1 identificationofdama g eincom p ositestructures : a
( 200mm , 135° ) ( 202mm , 132° ) 3 2
review [ J ] .JournalofSoundandVibration , 2006 , 295
( 300mm , 75° ) ( 298mm , 76° ) 1 2
( 400mm , 105° ) ( 392mm , 102° ) 3 8 ( 3 / 4 / 5 ): 753-780.
( 300mm , 120° ) ( 296mm , 116° ) 4 4 [ 3 ] HUAN Q , CHEN M T , LIF X.A hi g h-sensitivit y
andlon g -distancestructuralhealthmonitorin g s y stem
4 结语 basedonbidirectionalSH wavep hasedarra y [ J ] .
Ultrasonics , 2020 , 108 : 106190.
针对超声导波相控阵方法中相位控制参数缺少
[ 4 ] LIUZ H , SUN K M , SONG G R , etal.Dama g e
距离和频率变量的不足, 提出了多阵列超声导波频
localization in aluminum p late with com p act
相联控激励聚焦下复合材料损伤成像方法。首先,
rectan g ular p hasedp iezoelectrictransducerarra y [ J ] .
建立了多阵列超声导波频相联控激励聚焦信号模 MechanicalS y stemsandSi g nalProcessin g , 2016 , 70 /
型; 其次, 设计了一种分布式多输入多输出( MIMO ) 71 : 625-636.
线性阵列, 对监测区域逐点聚焦扫查, 并建立阵列超 [ 5 ] KUDELAP , RADZIENSKIM , OSTACHOWICZW ,
声导波损伤回波接收, 运用多重信号分类( MUSIC ) etal.StructuralHealthMonitorin g s y stembasedona
方法, 实现复合材料损伤成像。玻璃纤维板仿真和 conce p tofLambwavefocusin gb ythep iezoelectric
arra y [ J ] .MechanicalS y stemsandSi g nalProcessin g ,
试验验证结果表明该方法对复合材料具有较好的聚
2018 , 108 : 21-32.
焦性能和较高的损伤成像定位精度。
[ 6 ] TENGD , LIULS , XIANGYX , etal.Ano p timized
相比于标准的超声导波相控阵技术, 该方法通
totalfocusin g methodbasedondela y -multi p l y -and-
过在各阵元上设置不同的激励频率, 实现在复合材 sumfornondestructivetestin g [ J ] .Ultrasonics , 2023 ,
料板上对点的角度 - 距离聚焦扫查和损伤定位, 且具 128 : 106881. ( 下转第58页)
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2023年 第45卷 第11期
无损检测
