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基于时间反转法的水平剪切导波对梁结构缺陷的检测
          
Experimental Research on Damage Detection in Beams by Using Shear Horizontal Guided Waves Based on Time Reversal Method

摘    要
采用最低阶水平剪切模态SH0对梁结构进行检测,并用时间反转法对信号重构,计算出不同深度刻槽下损伤指数,对梁结构的损伤程度进行表征.试验采用厚度剪切式压电传感器激励接收SH0模态,对不同深度尺寸的槽型缺陷进行了检测,并将接收信号进行时间反转得到重构信号.通过重构信号与激励信号的对比得到损伤指数.结果表明:随着缺陷深度的增加,损伤指数呈指数单调上升趋势,基于时间反转法的水平剪切导波技术对梁结构缺陷检测具有一定潜力.
标    签 水平剪切导波   时间反转   损伤指数   槽型缺陷   Shear horizontal guided waves   Time reversal   Damage index   Notch  
 
Abstract
The fundamental shear horizontal mode SH0 was used for beam detection and time reversal method was applied to signal reconstruction.Under the condition of the notch with different depths, damage index(DI)was calculated and used to characterize damage levels of beam structures.In the experiment, thickness-shear piezoelectric transducers were used for the excitation and reception of SH0 mode and the notch with different depths was detected.Captured signals were time-reversed and reconstruction signal was obtained.Damage index can be calculated by the comparison between reconstruction signals and excitation signal.The result showed the value of DI increased monotonically with the increase of damage depth.The research demonstrats there is a certain potential to detect defects in beams by using shear horizontal guided wave method based on time reversal method.

中图分类号 TG115.28 TB551

 
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所属栏目 无损检测新技术发展专题

基金项目 国家自然科学基金资助项目(50975006, 11272021);北京市自然科学基金资助项目(1122005);北京市属高等学校高层次人才引进与培养计划资助项目(CIT&TCD201304048)

收稿日期 2014/11/30

修改稿日期

网络出版日期

作者单位点击查看

备注刘增华(1973-),男,博士,教授,主要从事超声无损检测与结构健康监测研究工作.

引用该论文: LIU Zeng-hua,WEI Ru,LI Zi-ming,HE Cun-fu,WU Bin. Experimental Research on Damage Detection in Beams by Using Shear Horizontal Guided Waves Based on Time Reversal Method[J]. Nondestructive Testing, 2015, 37(4): 28~32
刘增华,魏茹,李子明,何存富,吴斌. 基于时间反转法的水平剪切导波对梁结构缺陷的检测[J]. 无损检测, 2015, 37(4): 28~32


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参考文献
【1】ZHOU W J, ICHHOU M N, MENCIK J M.Analysis of wave propagation in cylindrical pipes with local inhomogeneities[J].Journal of Sound and Vibration, 2009, 319(1):335-354.
 
【2】何存富,王学浦,王秀彦,等.基于导波技术的高速公路护栏立柱埋深检测[J].中国公路学报,2008,21(6):37-42.
 
【3】WILCOX P, LOWE M, CAWLEY P.The effect of dispersion on long-range inspection using ultrasonic guided waves[J].NDT&E International, 2001,34(1):1-9.
 
【4】SU Z Q, Yang C H, PAN N, et al.Assessment of delamination in composite beams using shear horizontal(SH)wave mode[J].Composites Science and Technology, 2007, 67(2):244-251.
 
【5】焦敬品,刘文华,曾宪超,等.周向一致兰姆波电磁超声换能器设计与实现[J].仪器仪表学报,2010,31(6):1387-1393.
 
【6】杨雅洁,周丽.基于磁致伸缩效应的超声应力波传感器设计与优化[J].仪器仪表学报,2010,31(11):2474-2480.
 
【7】CLARKE T, SIMONETTIF, ROHKLIN S, et al.Development of a low-frequency high purity A0 mode transducer for SHM applications[J].IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control, 2009, 56(7):1457-1468.
 
【8】邓菲.基于时间反转的单通道管道导波检测新方法[J].机械工程学报,2011,47(6):17-21.
 
【9】邓菲,吴斌,何存富.基于时反导波检测的管道缺陷圆周定位研究[J].声学学报,2008,33(1):28-34.
 
【10】周进节,何存富,郑阳,等.基于非轴对称激励的管道裂纹时反导波检测研究[J].机械工程学报,2012,48(16):14-20.
 
【11】苗晓婷,李富才,孟光.结合时间逆转的兰姆波与加权分布成像算法对多损伤识别的研究[J].机械工程学报,2011,47(16):1-8.
 
【12】ING R K, FINK M.Self-focusing and time recompression of Lamb waves using a time reversal mirror[J].Ultrasonics,1998,36(1-5):179-186.
 
【13】ING R K, FINK M.Time recompression of dispersive Lamb waves using a time reversal mirror-application to flaw detection in thin plates[C]//Proceedings of IEEE Ultrasonics Symposium, [S.l]:[s.n],1996:659-663.
 
【14】ING R K, FINK M.Time-reversed Lamb waves[J].IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics and Frequency Control, 1998,45(4):1032-1043.
 
【15】WANG C H, ROSE J T, CHANG F K.A synthetic time-reversal imaging method for structural health monitoring[J].Smart Materials and Structures, 2004, 13(2):415-423.
 
【16】SOHN H, PARK H W, LAW K H, et al.Damage detection in composite plates by using an enhanced time reversal method[J].Journal of Aerospace Engineering, 2007, 20(3):141-151.
 
【17】MUSTAPHA S, LU Y, LI J C, et al.Damage detection in rebar-reinforced concrete beams based on time reversal of guided waves[J].Structural Health Monitoring, 2014,13(4):347- 358.
 
【18】生雪莉,惠俊英,梁国龙.时间反转镜用于被动监测技术的研究[J].应用声学,2005,24(6):351-358.
 
【19】PARK H W, SOHN H, LAW K H, et al.Time reversal active sensing for health monitoring of a composite plate[J].Journal of Sound and Vibration, 2007,302(1/2):50-66.
 
【20】SANTONI G B,YU L Y, XU B L, et al.Lamb wave-mode tuning of piezoelectric wafer active sensors for structural health monitoring[J].Journal of Vibration and Acoustics, 2007, 129(6):752-762.
 
【21】王强,袁慎芳,邱雷,等.基于时间反转理论的结构损伤图像表征方法[J].仪器仪表学报,2008,29(9):1816-1821.
 
【22】LIU Z H, XU Q L, GONG Y, et al.A new multichannel time reversal focusing method for circumferential Lamb waves and its applications for defect detection in thick-walled pipe with large-diameter[J].Ultrasonics,2014,54(7):1967-1976.
 
【23】LIU Z H, WU B, HE C F, et al.A new type transducer for torsional guided wave generation and its application to defect detection in pipes[J].Insight-Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, 2007,49(1):41-43.
 
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