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基于Lamb波的船用复合板损伤检测技术研究
| 论文题名： | 基于Lamb波的船用复合板损伤检测技术研究 |
| 关键词： | 船用复合板;Lamb波;损伤成像;有限元模型 |
| 摘要： | 复合材料在船舶领域的应用不断增加，对复合材料的无损检测技术提供了更高的要求。利用Lamb波检测船舶复合结构中的损伤时，Lamb波在复合板中传播时速度随着方向发生变化的现象以及边界反射波的存在增加了检测难度，本文依托工业与信息化部高技术船舶科研项目，对基于Lamb波的船用复合板损伤检测技术开展了研究，为上述问题提供了解决思路。 首先，对Lamb波在复合板中的传播特性进行了研究，推导了Lamb波在复合板中的频散方程，利用Abaqus建立了Lamb波在复合板中传播的有限元模型，分析了A0和S0模式的Lamb波在船用复合板中的传播特性。 其次，进行了复合板损伤检测仿真研究，采用反对称加载在船用复合板中激发单一A0模式的Lamb波，并提出了利用有限元法绘制频散曲线的方法。分别研究了损伤的直径和深度对Lamb波损伤反射波的影响、微裂纹的长度和宽度对Lamb波非线性系数的影响。 然后，进行了基于吸收边界复合板损伤定位研究，在复合板三维模型中设置了吸收边界，研究了最大阻尼系数和吸收层数目对吸收边界吸波效率的影响，基于吸收边界实现了对复合板中损伤的快速定位。 最后，对复合板中的损伤成像问题进行了研究，针对复合板各向异性的问题，利用概率成像算法对复合板中损伤进行了成像分析，对含有不同强度噪声的Lamb波接收信号进行了信号去噪，利用LabVIEW完成了损伤检测系统的开发。 |
| 作者： | 李金栋 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 肖文生 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中国石油大学(华东) |
| 学位年度： | 2021 |
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