基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法技术

本发明专利技术公开了基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法；该方法如下：一

【技术实现步骤摘要】
基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法


[0001]本专利技术属于无损检测与结构健康监测
，具体涉及一种基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法
。

技术介绍

[0002]胶接加筋结构具有重量轻
、
无应力集中
、
设计灵活等优点，可用于同种或异种材料的连接，但是在制造
、
服役过程中可能出现界面脱粘
、
内聚强度弱化等问题
。
特征导波的能量集中于特征部位
(
加强筋
、
焊缝等
)
并沿轴向传播，是检测胶接加筋结构的潜在可行方案
。
胶接加筋结构中的特征导波，其传播特性不仅与加强筋
、
蒙皮的材料和截面几何形状相关，还受胶接界面力学特性的影响
。
当前反演结构几何或力学参数的方法，大多通过频散特性的匹配来实现，考虑衰减特性的较少
。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种基于特征导波衰减特性匹本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一
、
建立胶接加筋结构截面的二维模型并进行网格划分；该二维模型包括加强筋
(1)、
蒙皮
(2)、
胶层
(3)
和完美匹配层
(4)
；加强筋
(1)
与蒙皮
(2)
通过胶层
(3)
连接；蒙皮
(2)
的相反侧边缘均设置完美匹配层
(4)
；设定多个不同的特征导波分析频率
f
i
，以及多个备选胶层厚度
d
n
；被测胶接加筋结构中胶层的厚度处于各备选胶层厚度
d
n
的最大值与最小值之间；根据被测胶接加筋结构中加强筋
(1)、
蒙皮
(2)、
胶层
(3)
的材料，对二维模型设置对应的材料参数；步骤二
、
计算各分析频率
f
i
以及备选胶层厚度
d
n
下的前
M
阶模态的复波数
、
位移分量和应力分量；
M
为提取的模态阶数；步骤三
、
计算前
M
阶模态各自对应的平均能流密度比
η
(i,m,n)
和衰减
α
(i,m,n)
；筛选出满足以下条件的模态对应的复波数
k(i,m,n)
：
η
(i,m,n)≥
η
threshold
且
α
(i,m,n)≤
α
threshold
其中，
η
threshold
表示平均能流密度比的阈值；
α
threshold
表示衰减的阈值；每个分析频率
f
i
和备选胶层厚度
d
n
的组合均筛选出多个模态，作为一个筛选集合；取所有筛选集合的并集作为优选模态集合
T
；步骤四
、
在被测胶接加筋结构中激励特定频率范围的特征导波；激励出的特征导波具有多个模态
m
′
；特定频率范围选自步骤一中确定的各分析频率
f
i
的最大值与最小值所成区间；沿加强筋
(1)
的轴向布置多个测点；根据各测点测得的特征导波幅值，得到不同频率
f
i
′
、
模态
m
′
的特征导波在被测胶接加筋结构的实际衰减特性
α
′
(i
′
,m
′
)
；步骤五
、
对于不同频率
f
i
′
、
模态
m
′
的特征导波在被测胶接加筋结构的实际衰减特性
α
′
(i
′
,m
′
)
；分别计算各备选胶层厚度
d
n
与被测胶接加筋结构的匹配误差
Err(d
n
)
：遍历所有备选胶层厚度
d1,d2,...,d
N
，取匹配误差
Err(d
n
)
的最小的备选胶层厚度作为测得的被测胶接加筋结构的胶层厚度
。2.
根据权利要求1所述的一种基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法，其特征在于：所述平均能流密度比的阈值
η
t...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹徐伟，倪敬，邵纯，杨肖，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，
类型：发明
国别省市：