基于Lamb波的铝合金板孔洞损伤智能监测仿真研究
2018-07-11钱若力邹佳林
装备制造技术 2018年5期
钱若力,邹佳林
(中国民航大学,天津300300)
伴随我国综合国力的提升,航空工业进入了高速发展期,人们对航空安全越来越重视,对于航空器结构的质量和寿命提出更高要求。由于铝合金材料具有密度低,比强度高,比刚度高,良好的抗腐蚀能力及优良的导热导电性能,在飞机结构中有着极为广泛的应用。我国地域广阔,自然环境千差万别,飞机在贮存、运输等各个环节中,承受着严酷的环境条件考验,在各类恶劣条件的影响下,飞机结构容易出现损伤,其中孔洞损伤是常见损伤之一。
1917年霍雷思兰姆博通过大量研究首次提出Lamb波这一概念,这种纵波和恒波合成的特殊声波引起科学家的广泛关注,Lamb波是一种在薄板传播的声波,并且是一种波长数量级由板厚决定的特殊应力波,Lamb波应用在结构健康监测上已有较长历史,二十世纪六十年代后,大量研究人员通过试验证明了Lamb波应用在无损检测中的有效性。
基于Lamb波的智能监测技术是一个相当热门的领域,对铝合金试件的结构设计与后期维护中有着不可想象的发展和应用前景,已成为国内外学术界、工程界研究的热点。国内南京航空航天大学智能材料研究所在这方面做了大量研究,如彭鸽,袁慎芳等人进行了主动Lamb波监测技术中的传感元件优化布置的研究[1],孙亚杰,袁慎芳,邱雷等人研究了基于Lamb波相控阵和图像增强方法的损伤监测[2]。国外研究有:英国国防与评估研究机构的PercivaI和Birt则研究利用两种基本的Lamb波传播模式检测材料损伤[3],目前应用Lamb波技术进行损伤监测最出色的研究工作来自于ImperiaI CoIIege的两个独立研究小组。……
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