徐彩军

(江苏省建筑工程质量检测中心有限公司，南京 210000)

1 引 言

工程设施中(如风电机组、高速铁路和油气管道等)广泛构建有板壳结构，运行过程中受外界环境和荷载等作用，其关键部位易出现损伤，损伤累积将导致结构无法正常运行，甚至诱发灾难性事故[1]。针对此类板壳构件的损伤检测是目前工程技术人员面临的重要挑战。常规超声体波检测法多采用一发一收法或脉冲回波法等[2,3]，对于油气管道和风电机组叶片等大型板状结构件，超声体波检测方法需来回移动换能器，检测效率低，结果不直观。超声导波检测法具有检测距离远，对微小损伤敏感等优势[4,5]。研究者们发展了一系列基于超声导波损伤检测的成像方法，如阵列波束成形损伤成像法[6,7]，偏移成像法[8]以及时间反转聚焦成像法[9]等。其中，超声导波阵列波束成形损伤成像法应用于换能器阵列，可实现较大范围内损伤快速扫描成像。然而导波的频散及多模态特性，使得其在结构传播过程中会发生波形反射、散射和模态转换，不同模态信号相互混叠，导致信号信噪比较低[10,11]，严重制约了阵列波束成形损伤成像法对损伤成像的精度。因此，去除/补偿信号中的频散效应是超声导波运用于阵列波束成形损伤成像法的关键问题，也是国内外学者研究的热点。

Alleyne等[12,13]采用频散效应较弱处(操作点)的窄带信号激励超声导波，然而操作点处于低频范围内，在一定程度上限制了检测的灵敏度；……