仪器仪表学报

作者：刘增华，王美灵，朱艳萍，鲁朝静，何存富

单位：刘增华,1. 北京工业大学信息科学技术学院，2. 北京工业大学机械与能源工程学院,,王美灵,2. 北京工业大学机械与能源工程学院,,朱艳萍,1. 北京工业大学信息科学技术学院,,鲁朝静,2. 北京工业大学机械与能源工程学院,,何存富,1. 北京工业大学信息科学技术学院，2. 北京工业大学机械与能源工程学院,

关键词：碳纤维复合材料;超声导波;密集阵列;全聚焦成像算法

基金：国家自然科学基金(12172015)、朝阳区博士后科研经费(2023ZZ-026)项目资助

本文针对各向异性碳纤维复合材料板的损伤定位问题,提出改进型密集阵列全聚焦成像方法。首先,考虑碳纤维复合材料板的各向异性,通过实验分析超声导波在板中的传播特性,得到沿不同传播方向的群速度值。其次,对密集型传感器阵列的参数进行分析和优化研究,分别对不同阵列参数即阵元间距和阵元数量进行指向性函数的数值分析,优化阵列的参数,以保证阵列主瓣较窄、旁瓣较低且无栅瓣。然后,提出了一种考虑碳纤维复合材料板各向异性的改进型密集传感器阵列板结构缺陷定位算法。使用超声导波在碳纤维复合材料板中沿不同传播方向的群速度值,对全聚焦算法进行修正,并利用虚拟聚焦原理对板结构进行全聚焦成像。最后,通过布置碳纤维复合材料孔洞损伤实验,对基于密集阵列全聚焦成像方法的定位精度进行分析。实验结果表明,改进型密集阵列全聚焦成像算法的定位精度为1.00mm,相较于使用单一群速度值,该方法在定位孔洞损伤缺陷时具有更高的精度。

来源：2024年第6期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

查看仪器仪表学报杂志2024年第6期