基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法和装置，该方法包括以下步骤：S1、利用计算机辅助计算待评估粘结结构对应的零群速度模态，得到零群速度模态的相速度和频率；S2、根据计算步骤S1得到的相速度和频率确定所需的激励频率及激励角度；S3、将激励换能器和接收换能器以预定间距安装在一操作工具上，并且使激励换能器与粘结结构形成步骤S2所确定的激励角度且接收换能器与粘结结构垂直；S4、利用信号激励器输出激励信号来激励激励换能器，并利用信号接收器接收来自接收换能器的信号；S5、将激励换能器和接收换能器耦合至粘结结构并进行扫查检测；S6、在扫查过程中，对信号接收器得到的信号进行分析处理，并评估粘结结构的损失程度。

【技术实现步骤摘要】
基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法和装置
本专利技术属于结构材料测试领域，具体地，涉及一种基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法和装置。
技术介绍
近几年来，粘接结构由于自身连接稳定且结构轻便，其相比其他连接方式更加可靠且被连接件不会变形，在航空等领域被大量使用。但粘结结构在制造与使用中容易发生开胶而产生损伤，导致结构静载强度减小，疲劳寿命降低。而类似于开胶、气孔、内部分层等损伤，其最直接的表现是结构厚度变化。目前针对粘结结构内部损伤的检测，并没有非常快速可靠的非破坏的方法，因此寻找一种简单快速的检测粘结结构厚度的方法是至关重要的。材料的微观组织结构和力学性能直接影响着声音在材料中传播的特性。超声评估和表征材料组织结构及力学性能的变化是一种被广泛应用的方法。目前超声导波已经被常用于材料的检测评估，根据超声线性物理参数(振幅、衰减系数、波速)以及非线性物理参数(二阶、高阶谐波等)表征材料组织结构和力学性能。但是，目前我们常用的超声导波的模态(S0、A0、S1和A1等)，无论根据其线性参数变化还是非线性参数变化，都对材料厚度上微小变化不敏感，因此很难甚至无法检出粘结结构的损伤本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据被测粘结结构的物理性质与厚度利用计算机辅助计算对应的零群速度模态，得到该零群速度模态的相速度以及该厚度下的频率；S2、根据计算步骤S1得到的零群速度模态的相速度和频率确定所需的激励频率以及激励角度；S3、将激励换能器和接收换能器以预定间距安装在一操作工具上，并且使所述激励换能器与所述粘结结构形成步骤S2所确定的激励角度且所述接收换能器与所述粘结结构垂直；S4、利用信号激励器输出具有步骤S2所确定的激励频率的激励信号来激励所述激励换能器，并利用信号接收器接收来自所述接收换能器的信号；S5、将所述激励换能器和接收换能器...

【技术特征摘要】
1.基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、根据被测粘结结构的物理性质与厚度利用计算机辅助计算对应的零群速度模态，得到该零群速度模态的相速度以及该厚度下的频率；S2、根据计算步骤S1得到的零群速度模态的相速度和频率确定所需的激励频率以及激励角度；S3、将激励换能器和接收换能器以预定间距安装在一操作工具上，并且使所述激励换能器与所述粘结结构形成步骤S2所确定的激励角度且所述接收换能器与所述粘结结构垂直；S4、利用信号激励器输出具有步骤S2所确定的激励频率的激励信号来激励所述激励换能器，并利用信号接收器接收来自所述接收换能器的信号；S5、将所述激励换能器和接收换能器耦合至所述粘结结构并移动所述操作工具对所述粘结结构进行扫查检测；S6、在扫查过程中，对所述信号接收器得到的信号进行分析处理，得到所述粘结结构的厚度变化，进而评估所述粘结结构的损失程度。2.如权利要求1所述的基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，还包括将激励信号通过滤波器和衰减器以提高信噪比的步骤。3.如权利要求1所述的基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法，其特征在于，在所述步骤S4中，还包括将来自所述接收换能器的信号通过放大器以提高信号强度的步骤。4.如权利要求1所述的基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述激励换能器和接收换能器与所述粘结结构的耦合均采用空气耦合方式。5.如权利要求1所述的基于零群速度模态评估粘结结构损伤程度的方法，其特征在于，在所述步骤S5中，根据实际检测情况调节激励信号强度，以确保检测结果更准确可靠。6....

【专利技术属性】
技术研发人员：李卫彬，胡诗诚，秦晓旭，
申请(专利权)人：厦门大学，
类型：发明
国别省市：福建,35