Page 58 - 无损检测2024年第十二期

辛昊松，等：

基于超声共振谱的结构缺陷无损检测

可以观察出，同一位置的缺陷直径越大，含缺陷结
构与无缺陷结构的同一阶固有频率的差值的绝对
值越大，不同大小缺陷结构的 6~24 阶模态固有频
率差值曲线如图 10 所示，由图 10 可以更为清晰地
观察出此规律。

图 7 不同大小缺陷的几何模型

图 10 不同大小缺陷结构的 6~24 阶模态固有频率差值曲线
结合2. 3节中结论可知：可以首先通过含缺陷
结构的固有频率与无缺陷结构的固有频率的差值随
模态阶数的变化趋势来判断结构缺陷的所在位置，
再根据含缺陷结构的固有频率与无缺陷结构的固有
频率的差值来判断缺陷的大小，从而定位缺陷的位
图 8 不同大小缺陷结构的超声共振谱
置与大小。故通过超声共振谱来判断结构缺陷的位
置与大小具有可行性。

3 试验验证

3.1 试验方案与仪器
超声共振谱试验装置结构示意如图11所示。试

接收超声换能器 锁相放大器
计算机

激励超声换能器
锁相放大器
图 9 存在不同大小缺陷结构的固有频率差值随模态阶数的
变化曲线 图 11 超声共振谱试验装置结构示意
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2024 年 第 46 卷 第 12 期
无损检测