微裂纹结构Lamb波检测的有限元模拟文献综述
2020-06-22 22:58:16
文 献 综 述 一、选题背景 板状结构在工程中特别是在船舶工业、汽车工业等方面的应用十分广泛。
板状结构在加工制造过程中,难免会出现分层,夹杂等不同的缺陷存在,或者在使用过程中,经过外力施加、作业环境比较恶劣等因素的作用,板中结构难免会发生变化出现缺陷或者使原来很微小的缺陷进一步恶化扩展成大的缺陷,而引起板状结构在使用中的危险性,从而诱导灾难的发生。
因此对板状结构的健康监测就有很重要的意义。
目前针对在使用过程中的板材结构,利用超声波无损检测技术,对正在使用中的设备构件进行经常性的或定期的检测,不仅能够随时检测设备的健康状况,而且能够探测到损伤或缺陷的尺寸、类型、形状、位置、取向等,利用这些检测到的信息对板材结构能否继续使用做出评判,及时的对隐藏在板状结构中的危险缺陷及早地做出有效的预防措施,对于生产加工等都有很重要的经济和安全等方面的意义。
在传统的超声无损检测技术中,通常采用横波和纵波对构件的厚度以及厚度方向的缺陷进行检测,但其检测的效果都不是很好。
体波检测的速度慢,效率低,虽然在原理上体波检测技术是可行的,但在实际操作过程中,这种方法比较麻烦困难,探伤的效果即缺陷回波辨识性不够理想。
超声Lamb波在薄板材结构的探伤中,非常好的弥补了这些缺点。
Lamb波作为超声导波在薄板材结构中传播衰减非常小,传播非常长的距离之后检测效果依然很明显,而且Lamb波在一次检测过程中,能够对薄板状结构一条线上的缺陷同时进行检测,大大提高了缺陷检测的工作效率。
另外,Lamb波检测技术对区域性检测的能力很好,Lamb波在传播中会经过两个探头中间的区域,从而携带整个区域的信息。
尽管Lamb波用于薄板材料的无损检测有以上诸多的优点,但在板材结构超声波检测缺陷时,存在参数选择和模态分析等诸多难题,检测信号中存在着许多与缺陷相关的信息,在实际操作中还夹杂着大量的干扰信号,这些信号给缺陷性分析带来误差,甚至可能淹没信号。