超声导波用于液层负载板损伤检测的数值模拟

作者：陈维业; 吴先梅^*; 刘松; 陈家熠

来源：声学技术, 2020, 39(01): 49-54.

DOI：10.16300/j.cnki.1000-3630.2020.01.009

• 超声导波
• 频散曲线
• 液层负载薄板
• 损伤检测
• 有限元模拟

液层负载薄板结构的损伤检测是结构无损检测和健康监测中的一个重要问题。为寻求合适的液层负载薄板结构损伤检测信号及分析损伤缺陷对检测信号的响应,求解了双侧液层负载薄板的频散方程,计算得到4 mm双侧水域负载铝板的频散曲线,并利用有限元模拟方法研究了缺陷位置、角度及大小对铝板中检测信号的影响。研究结果表明:中心频率小于100 kHz的S0模式漏Lamb波衰减因子趋近于0,适合长距离损伤检测。此外,当缺陷的存在造成板结构的不对称性时,声信号在缺陷处发生明显的模式转换,且转换出的A0模式信号的透射系数随缺陷位置到板厚中心距离的增加而减小,随缺陷与铝板中间面的角度和缺陷长度的增加先增大后减小,并随缺陷宽度的增加而增大。

• 单位
  中国科学院大学; 中国科学院声学研究所; 声场声信息国家重点实验室