基于Duffing系统的微弱超声导波幅值检测方法研究

作者：闫晓鹏; 成梦菲; 张伟伟^*; 武静; 马宏伟

来源：振动与冲击, 2022, 41(22): 78-83.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2022.22.009

• 超声导波
• 幅值检测
• Duffing系统
• 混沌

针对超声导波检测小缺陷时，缺陷回波能量微弱，幅值难以准确识别的问题，提出了一种基于Duffing系统混沌相变特性的检测方法，重点分析了超声导波周期数对等价驱动力幅值的影响，给出了等价驱动力改变量与导波幅值之间的量化关系。首先，通过分岔分析获得了Duffing系统的混沌阈值，详细介绍了基于混沌相变特性的幅值检测方法；然后，通过仿真研究验证了检测方法的可靠性；最后，开展了含缺陷管道的超声导波检测试验研究，利用该方法检测了缺陷回波幅值，并将检测结果与理论值进行对比。结果表明，该方法具有较强的噪声免疫性与弱信号敏感性，最小可以识别截面损失率为6.4%的小缺陷回波幅值，最大相对误差仅为-7.31%,这对于在强噪声干扰的背景下评估缺陷大小具有重要意义。

• 单位
  暨南大学; 东莞理工学院; 建筑工程学院; 太原理工大学