韩 伟，冯 侃，骆 英

(江苏大学 土木工程与力学学院，镇江 212013)

由于复合材料制作工艺复杂、服役环境恶劣，所以其不可避免地会产生各种各样的损伤。损伤的产生会降低结构强度，危害结构安全。尽管大多数复合材料结构都按照损伤容限准则设计[1]，但在损伤出现并扩展之前，对其进行检测与评估尤为重要。

Lamb波具有传播距离远、能量衰减小以及检测范围大等优势，在板状结构的无损检测中应用广泛[2-6]。其中,基于Lamb波的椭圆定位方法[7-8]因具有简单高效、方便快捷等优势，在板状结构的损伤定位应用中得到了大量的研究与发展。椭圆定位方法需要事先知道导波在材料中的传播速度，复合材料中的导波传播速度往往难以获取并且具有各向异性特征，因此难以获取导波传播时间。同时由于复合材料的频散效应使波形畸变与拉长，也降低了获取导波传播时间的准确性。针对椭圆定位方法对复合材料损伤检测的局限性方面，笔者提出了一种全新的双曲线定位方法(Hyperbolic Location Method,HLM)，以COMSOL软件进行数值模拟分析，利用双曲线定位法成功实现了正交各向异性复合材料板的损伤定位。

1 双曲线定位方法

1.1 基本理论

由于导波的频散、多模态等特性,以及复合材料的各向异性特征，Lamb波在复合材料中的传播十分复杂，所以完全依赖导波传播速度的椭圆定位方法无法应用于复合材料中或者其损伤定位精度受限。基于此，提出了双曲线定位法，双曲线定位法依据双曲线上任一点到两个焦点的距离差为定值的思想，以相位差确定双曲线实轴，相较于椭圆定位法，该方法可以在无需材料参数信息和频散关系，并且在不受复合材料各向异性特征影响的情况下实现了复合材料的损伤检测。……