孟翔震 李再帏 朱文发 何越磊 路宏遥

(上海工程技术大学城市轨道交通学院 上海 201620)

0 引言

金属板类结构已经被广泛应用到工业制造领域，诸如飞机蒙皮、汽车车身、航用设备、大型油气储罐等，这些板类结构不仅在生产加工时会产生夹杂、分层等缺陷，而且由于使用环境的复杂多变，在受到外荷载冲击、化学腐蚀、温度作用等各种因素的影响下，容易在局部位置产生内部损伤，影响结构寿命甚至可能导致灾难性事故[1-2]。鉴于超声无损检测技术在检测精度、检测范围和检测成本等方面均优于其他无损检测技术[3]，深入地开展金属板类结构超声无损检测研究具有十分重要的应用价值。

目前，针对金属板类内部缺陷的超声无损检测问题，国内外学者已经进行了大量研究。文献[4]利用希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang transform，HHT)的高时频分辨率的特性，更加精确地提取到Lamb 波各模态到达时间，为Lamb 波在检测中的应用提供一种有效手段；文献[5]通过多个压电片组成矩形阵列，实现了对板结构的全量程和多缺陷的检测；文献[6]采用十字型传感器阵列对铝板缺陷进行检测，并且通过在时频域对接收信号进行处理，消除直接激励信号和边界反射信号的影响；文献[7]通过嵌入金属板结构中传感器进行激励与接收信号，利用基于到达时间差(Time difference of arrival，TDOA)模型的椭圆成像算法对损伤位置坐标和损伤区域大小进行估计；文献[8]通过在结构上永久安装晶片式压电传感器激励和采集信号，利用一种基于Lamb波聚焦阵列算法的成像方法得到包含定量损伤信息的图像；……