《基於超聲導波的複雜結構微-小損傷識別技術研究》是依託上海交通大學，由李富才擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於超聲導波的複雜結構微-小損傷識別技術研究
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：李富才
- 依託單位：上海交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
諸如結構疲勞和微小裂紋等不可見損傷的檢測難題是基於導波的主動線上結構健康監測技術工程實用化的主要因素之一。本項目將以機械裝備和工程結構中複雜關鍵構件為研究對象，套用超聲導波與結構微-小損傷耦合的線性和非線性效應，對超聲導波在複雜構件中傳播的非線性效應、微-小損傷的動力學建模與仿真、基於導波模式轉換和非線性導波的損傷識別、微弱超聲導波信號的特徵提取與損傷識別方法、以及試件模擬與試驗研究五個方面開展研究。考慮機械裝備和工程結構的工況和服役環境，探索將線性和非線性超聲導波用於複雜構件不可見損傷識別的理論分析、建模仿真和試驗驗證問題。以期在結構損傷出現早期實時監測其健康狀況，並及時採取必要的維護措施。研究過程將充分重視學科交叉與滲透，在現有申請者課題組研究成果的基礎上，研究開發自主創新的理論和技術。本項目的研究對推動基於導波的結構健康監測技術的發展具有重要的理論意義和工程實用價值。
結題摘要
超聲導波套用於主動線上結構健康監測技術的過程中，必須考慮到結構複雜性，損傷的不可見，基準信號不確定等制約因素。本項目以機械裝備和工程結構中複雜關鍵構件為研究對象，套用超聲導波與結構微-小損傷耦合的線性和非線性效應，對超聲導波在複雜構件中傳播的非線性效應、微-小損傷的動力學建模與仿真、基於導波模式轉換和非線性導波的損傷識別、微弱超聲導波信號的特徵提取與損傷識別方法、以及試件模擬與試驗研究等方面進行了深入的研究。 通過對以上內容的研究，以結構中非線性諧振波的時頻域分析，超聲導波的無基準監測和導波信號特徵提取信號處理方法等方面為對象，得到了如下幾個方面的成果。考察了兩列不同頻率聲波混疊生成的諧振波在時域上的特點；研究了激勵時間差對混疊生成的諧振波回響的影響；分析了互成角度波束混疊方法中相控陣的參數化過程；利用超聲導波對工字梁中的損傷進行定位；發展了基於超聲導波傳播特性的高鐵輪軸的結構健康監測技術；改進了板結構中無基準的損傷識別方法及成像技術；探究了基於導波研究燃氣輪機拉桿轉子接觸特性的可能性；考慮了充液條件下的管道損傷識別技術的套用；發展了基於改進經驗小波變換的噪聲與非穩態信號處理方法；最後改進調頻小波變換在瞬時頻率估計中套用。 探索了線性和非線性超聲導波用於複雜構件不可見損傷識別的理論分析、建模仿真和試驗驗證問題。研究過程充分重視學科交叉與滲透，開發自主創新的理論和技術。本項目的研究對推動基於導波的結構健康監測技術在工程實踐中的發展具有重要的理論意義和工程實用價值。
