飞机关键部件结冰的超声导波探测
Ultrasonic guided wave detection of icing on key components of aircraft
摘 要
提出了一种利用超声导波优选模态探测结冰的方法，以冰-铝板双层结构为研究对象，建立半解析有限元（SAFE）模型，得到其导波频散曲线与波结构；从频散曲线中选取若干个模态频率点进行有限元仿真，分析不同模态超声导波对结冰的敏感性，并通过冰-铝板结构结冰探测试验进行验证。结果表明，敏感模态的超声导波能够探测出冰的存在，可探测最小直径为20 mm的结冰区。
超声导波
结冰探测试验
有限元仿真
aircraft icing
ultrasonic guided wave
icing detection experiment
finite element simulation
Abstract
An icing detection method based on ultrasonic guided wave optimization mode is presented. Taking the ice-aluminum plate double-layer structure as the research object, the semi-analytical finite element (SAFE) model is established, and the guided wave dispersion curve and wave structure are obtained. Several modal frequency points are selected from the dispersion curve, and the sensitivity of different modal ultrasonic guided waves to icing is analyzed by simulation, which is verified by the ice-aluminum plate structure icing detection experiment. The results show that the ultrasonic guided wave with sensitive mode can detect the existence of ice, and the minimum ice area with a diameter of 20 mm can be detected.
中图分类号 TG115.28 DOI 10.11973/wsjc202108014
所属栏目 无损检测新技术发展与应用专题
基金项目
收稿日期 2020/10/27
修改稿日期
网络出版日期
作者单位点击查看
备注于全朋(1988-),男,博士研究生,主要研究方向为超声导波无损检测
引用该论文: YU Quanpeng,ZHOU Shiyuan,XU Chunguang,YAO Pengjiao,HU Xiaodan,ZHAO Minghua. Ultrasonic guided wave detection of icing on key components of aircraft[J]. Nondestructive Testing, 2021, 43(8): 67～71
于全朋,周世圆,徐春广,姚鹏娇,胡晓丹,赵明华. 飞机关键部件结冰的超声导波探测[J]. 无损检测, 2021, 43(8): 67～71
共有人对该论文发表了看法，其中：
人认为该论文很差
人认为该论文较差
人认为该论文一般
人认为该论文较好
人认为该论文很好
参考文献
【1】LEE S, BRAGG M B.Investigation of factors affecting iced-airfoil aerodynamics[J]. Journal of Aircraft, 2003, 40(3):499-508.
【2】LYNCH F T, KHODADOUST A.Effects of ice accretions on aircraft aerodynamics[J]. Progress in Aerospace Sciences, 2001, 37(8):669-767.
【3】李国知, 曹义华.旋翼结冰对直升机飞行动力学特性的影响[J]. 航空学报, 2011, 32(2):187-194.
【4】王梓旭. 关于飞机结冰的水滴撞击特性计算与结冰相似准则研究[D]. 绵阳:中国空气动力研究与发展中心, 2008.
【5】罗茜, 王亚莉.飞机结冰对于飞行安全的重大危害分析[J]. 科技视界, 2012(20):125-126.
【6】王起达, 王同光.机翼结冰探测技术进展[J]. 航空制造技术, 2009, 52(3):62-64.
【7】白天, 朱春玲, 李清英, 等. 压电双晶片悬臂梁结构用于结冰探测的研究[J]. 航空学报, 2013, 34(5):1073-1082.
【2】LYNCH F T, KHODADOUST A.Effects of ice accretions on aircraft aerodynamics[J]. Progress in Aerospace Sciences, 2001, 37(8):669-767.
【3】李国知, 曹义华.旋翼结冰对直升机飞行动力学特性的影响[J]. 航空学报, 2011, 32(2):187-194.
【4】王梓旭. 关于飞机结冰的水滴撞击特性计算与结冰相似准则研究[D]. 绵阳:中国空气动力研究与发展中心, 2008.
【5】罗茜, 王亚莉.飞机结冰对于飞行安全的重大危害分析[J]. 科技视界, 2012(20):125-126.
【6】王起达, 王同光.机翼结冰探测技术进展[J]. 航空制造技术, 2009, 52(3):62-64.
【7】白天, 朱春玲, 李清英, 等. 压电双晶片悬臂梁结构用于结冰探测的研究[J]. 航空学报, 2013, 34(5):1073-1082.
相关信息
