本项目的研究目标为研究和开发高效率和高精度的超声波传播数值模拟的新型数值分析方法和分析软件,并利用开发的软件详细研究超声波在含损伤的材料与结构中的传播特性与反射波的机理,研究开发能再现超声波在含损伤的复杂结构中传播的图像可视化设备系统,完成对复杂结构的高可靠性的无损检测。在3年的研究期间,具体完成了下面的研究内容(1) 开发了一种高效和高精度的适合于薄板以及中厚板的拟谱MINDLIN板单元。(2) 开发了一种基於小波变换的波信号分析方法提取波信号中的各种信号特征。(3) 详细分析了兰姆波在含各种损伤的复合材料和金属材料中的传播特性,重点研究了在损伤部位所产生的反射波的特性。特别找出了损伤产生最强反射波的机理和条件。(4) 开发了利用脉冲激光远场激发超声波、并利用固定超声波传感器接收超声波的波传播可视化设备系统,再现超声波在含损伤结构中的传播,并完成高度可靠性的复杂结构的无损检测。5) 针对复合材料中的脱层损伤,研究了冲击载荷下脱层损伤的扩展和形貌。6) 利用兰姆波,针复合材料、金属材料,开发了多种在线技术以评价损伤的位置和大致尺寸。并开发了下线技术详细评价损伤的大小、形貌等信息。
英文主题词ultrasonic; non-destructive inspection; numerical simulation; visualization and image techniques