Page 47 - 2022'中国无损检测年度报告
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2022
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物与泄漏口距离的减小而增强；当通风口在位于
泄漏口水平方向上最近或最远距离时，空间中氢
气平均浓度随通风面积增大而减小。
图 10 不同障碍物位置下氢气集中向上扩散阶段、横向扩
张阶段、向下填充阶段的氢气浓度云图对比 （b) 透射系数与频率关系
发 表 论 文 ： Modeling and analysis 图 11 黏接结构超声透射仿真分析
of hydrogen diffusion in an enclosed 发 表 论 文 ： Ultrasonic reflection
fuel cell vehicle with obstacles[J]. characteristics of FRP-to-FRP bonded
International Journal of Hydrogen Energy, joints with thick adhesive layers for
2022,47(9):5745-5756.
bonding evaluation: theoretical analysis[J].
1.8 复合材料的黏接质量检测 Composite Structures, 2020, 246: 112402.
利用超声反射透射系数谱随界面弹簧刚度的 1.9 基于聚类算法的 Lamb 波频散曲线测量
偏移特性评价复合材料黏接结构的黏接界面质量。
该方法在各向同性的铝板和各向异性的碳纤
开展了非接触式超声反射特性的理论、仿真与试
维增强复合板（测量结果见图 12）中得到了验证。
验研究。
与传统方法相比，所提出的测量方法可以用较少
首先，理论推导了液体负载下超声波在厚胶 的测量数据获得更准确可靠的测量结果。在铝板
层 FRP 黏接结构中传播时的反射 / 透射系数表达 中，测量值和实际值之间的相对误差小于 1%。
式，并基于此分析了黏接结构发生单黏接界面弱 在此基础上，利用改进的粒子群算法对板材厚度、
化、双黏接界面弱化时，超声反射系数频谱、角 杨氏模量和泊松比进行反演。结果显示，相较于
度谱的偏移特征。研究发现，黏接界面弱化时， 传统的遗传算法和模拟退火算法，改进的粒子群
对应的超声反射系数频谱将向低频方向偏移，而 算法在抗干扰能力、收敛速度、计算效率和计算
超声反射系数角度谱将向大角度方向偏移。另外， 精度方面具有显著的优势。之后，采用正交试验
当厚胶层 FRP 黏接结构中的两个黏接界面分别发 的方法探究了测点的误差因素与反演参数之间的
生同等程度弱化、非同等程度弱化时，超声反射 影响关系。
系数频谱曲线中的极小值点将按照不同的偏移规
律移动。
建立了含厚胶层的复合材料黏接结构反射特
性时域仿真模型，与理论推导结果相互验证，并
细节分析了水浸条件下复合材料黏接结构中声波
传播规律（见图 11），通过分析仿真云图，确定
了大尺寸接收的试验方案。
图 12 不同编织角度下的 CFRP 板测量结果
发 表 论 文：An accurate measurement
method of Lamb wave phase velocity based
on clustering algorithms[J]. Measurement,
2022,195:111178.
Non-destructive measurements
of thickness and elastic constants of
plate structures based on Lamb waves
(a) 表面声压场仿真
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