采用超声波对钢管结构进行损伤判别和结构健康监测在实际工程应用中有着重要的应用意义。本文采用理论分析与试验验证相结合的方法研究管状结构超声导波的频散性能,旨在明确应力状态是否对其频散性能造成影响。首先,本文针对导波的频散...采用超声波对钢管结构进行损伤判别和结构健康监测在实际工程应用中有着重要的应用意义。本文采用理论分析与试验验证相结合的方法研究管状结构超声导波的频散性能,旨在明确应力状态是否对其频散性能造成影响。首先,本文针对导波的频散特性从理论上进行了分析,并通过数值计算绘制完成了相应频率的频散曲线。其次,建立一个利用压电陶瓷材料组成的试验系统,通过实验验证了理论计算的频散曲线的正确性,以及存在应力状态下对导波的影响。在随机选择的钢管中激励50 k Hz~70k Hz范围内的纵向模态的超声导波,采用飞行时间法检测和计算导波群速度。结果表明,试验得到导波群速度与频散曲线给出的理论值较接近,验证了频散曲线的正确性;另外,应力状态对导波群速度的影响不敏感,其影响可以忽略不计。展开更多
文摘采用超声波对钢管结构进行损伤判别和结构健康监测在实际工程应用中有着重要的应用意义。本文采用理论分析与试验验证相结合的方法研究管状结构超声导波的频散性能,旨在明确应力状态是否对其频散性能造成影响。首先,本文针对导波的频散特性从理论上进行了分析,并通过数值计算绘制完成了相应频率的频散曲线。其次,建立一个利用压电陶瓷材料组成的试验系统,通过实验验证了理论计算的频散曲线的正确性,以及存在应力状态下对导波的影响。在随机选择的钢管中激励50 k Hz~70k Hz范围内的纵向模态的超声导波,采用飞行时间法检测和计算导波群速度。结果表明,试验得到导波群速度与频散曲线给出的理论值较接近,验证了频散曲线的正确性;另外,应力状态对导波群速度的影响不敏感,其影响可以忽略不计。