《結構疲勞裂紋的非線性波動特徵及其機率診斷與監測》是依託香港理工大學深圳研究院，由蘇眾慶擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：結構疲勞裂紋的非線性波動特徵及其機率診斷與監測
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：蘇眾慶
- 依託單位：香港理工大學深圳研究院
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
疲勞裂紋的萌生、擴展、貫通會誘發工程結構的災害性事故。將彈性波用於疲 勞裂紋診斷是一個在國內外得到廣泛關注的課題。目前，基於波動理論的疲勞裂紋診斷大多位於線性範疇，即利用波的反射、透射、模態轉變等巨觀線性特徵。但初始狀態的疲勞裂紋往往不足以引起這些線性特徵的改變。該研究以疲勞裂紋的介質非線性為基點，從介質非線性引發高頻彈性波的非線性波動特徵為切入點，對主動、線上、定量、可視化的疲勞裂紋診斷中的關鍵理論與方法展開攻關。該研究將定量揭示疲勞裂紋對彈性波的非線性調製機制；分析採用壓電晶片而非傳統探頭捕獲非線性波動特徵的機理，為實現線上結構健康監測創造條件；基於二倍頻非線性波動特徵，構建疲勞損傷特徵因子；建立壓電主動感測網路支持的機率檢測模式；開展豐富的物理模型試驗，對所提理論與方法進行檢驗。其中，前兩項機理研究為該課題的首要攻關內容。預期成果將有力提升現有理論與方法水平，並為產生有生命力的疲勞裂紋診斷與主動監測提供科學依據。
結題摘要
該國家自然基金課題自2014年1月執行以來，通過四年的深入研究，目前已經順利結題。課題組按照原計畫順利履行了各項研究步驟。在遵循時間節點的情況下，取得了所有預期的研究成果。課題研究內容無改動。 在研究當中，課題組以疲勞裂紋的萌生、擴展、貫通會誘發工程結構的災害性事故為研究背景，針對目前基於波動理論疲勞裂紋診斷大多位於線性範疇的研究現狀，以疲勞裂紋的介質非線性為基點，從介質非線性引發高頻彈性波的非線性波動特徵為切入點，對主動、線上、定量、可視化的疲勞裂紋診斷中的關鍵理論與方法展開了攻關。通過研究，定量地揭示了疲勞裂紋對彈性波的非線性調製機制；分析了採用壓電晶片而非傳統探頭捕獲非線性波動特徵的機理；實現了線上結構健康監測；基於二倍頻非線性波動特徵，構建了疲勞損傷特徵因子；建立了壓電主動感測網路支持的機率檢測模式；並開展了豐富的物理模型試驗，對所提理論與方法進行了檢驗。 在四年的時間裡，圍繞以上的研究內容，課題組在該領域頂級SCI期刊上發表了一共15篇高水準文章，並在該領域主要國際會議上發表了16篇文章（均被會議論文集收錄）。所有文章均清楚致謝了該國家自然基金項目。 在課題執行的四年中，課題組獲取了大量的數據。這些數據對將有力提升現有基於波動理論的疲勞裂紋診斷理論與方法研究水平，並為產生有生命力的疲勞裂紋診斷與主動監測提供科學依據。
