基于导波检测的带曲率复合材料板损伤识别技术研究

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英文篇名：Damage identification technology of composite plate with curvature based on guided wave detection 作者：李鹤 ; 张超 ; 季宏丽 ; 裘进浩 英文作者：Li He;Zhang Chao;Ji Hongli;Qiu Jinhao;State Key Laboratory of Mechanics and Control of Mechanical Structures,Nanjing University of Aeronautics and Astronautics; 关键词：导波检测 ; 激光超声 ; 复合材料 ; 局部波数方法 英文关键词：guided wave measurement;;laser ultrasonic;;composite material;;local wavenumber method 中文刊名：GWCL 英文刊名：Foreign Electronic Measurement Technology 机构：南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室; 出版日期：2019-05-15 出版单位：国外电子测量技术 年：2019 期：v.38;No.294 基金：江苏省自然科学基金(BK20181286,BK20180430);; 航空科学基金(20161552014);; 国家自然科学基金(51875277,51805261,51775267);; 六大人才高峰C类(JXQC-002);; 江苏高校优势学科建设工程资助 语种：中文; 页：GWCL201905015 页数：6 CN：05 ISSN：11-2268/TN 分类号：81-86

摘要

航空航天中存在着很多带有曲率的复杂形状复合材料结构件,最常见的有飞机蒙皮、涡轮叶片等。为了有效地检测带有曲率复合材料中损伤的位置及其形状,使用激光在结构内激励出超声导波,利用声发射传感器进行信号采集,激光扫描被测面后,基于声学互易的基本原理,重构出超声波传播的波场。采用了局部波数的算法,把一系列的三维数据变换到频域,利用窄带滤波器分离特征模态,然后在波数域中进行了基于中心波数的滤波处理,最后实现空间逐点局部波数的估计成像,清晰地识别出了损伤区域的大小和形状。
        There are many complex composite structures with curved surface in aerospace,such as aircraft skin,turbine blades and so on.In order to effectively detect the position and shape of the damage in curved composite structure,the ultrasonic guided wave is excited by laser in the structure and the acoustic emission sensor is used to collect the signal.After laser scanning the measured surface,propagating wavefield can be reconstructed based on acoustic reciprocity theorem.The local wavenumber algorithm is then adopted to identify the structural damage.Firstly,a series of three-dimensional data are transformed into frequency domain,and the concerned mode is filtered out by narrow-band filter.Then a series of central wavenumber-based filters are carried out in the wavenumber domain.Finally,the local wavenumber of each point in the space is estimated.The size and shape of the damaged area are clearly identified.

引文

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