频率-波数域分析在金属板损伤检测中的应用

"基于频率-波数域分析方法的金属板损伤检测与评估" 本文主要探讨了超声导波检测技术在金属板损伤检测中的应用及其挑战。超声导波检测由于其对板类结构损伤的敏感性而备受关注，但其多模态和频散特性使得信号解析变得复杂。此外，传统的接触式换能器阵列在获取导波信号时，由于单元尺度的限制，导致空间分辨率较低，限制了实际应用。 针对这些问题，研究者提出了一种频率-波数域分析方法，特别是利用局部波数损伤成像算法。这种方法关注于导波的波数随频率和厚度的积变化，将波数变化作为评估损伤的关键指标。通过分析波数指标的峰值位置，可以定位损伤的位置，而峰值大小则可用于估算损伤的深度。这一创新方法利用了导波的色散特性，提高了损伤识别的准确性。 为了实现非接触式、高空间分辨率的超声导波场检测，文章还介绍了基于多普勒激光测振仪（SLDV）的检测平台。SLDV允许收集丰富的波场数据，从而能够对金属铝板中的不同深度损伤进行成像和评估。实验实测与数值模拟的结果与实际损伤参数进行了比较，验证了所提成像算法的可靠性。 该研究不仅为理论分析提供了新视角，而且为工程实践中的损伤检测提供了有力工具。关键词包括超声导波、频率-波数域分析、多普勒激光测振仪、非接触式检测和局部波数分析。该论文的研究成果对于提升金属结构健康监测的精度和效率具有重要意义，尤其是在复杂环境下的损伤早期发现和定量评估。