仪器仪表学报

作者：杨文林，史红梅，牛笑川，许西宁，朱力强

单位：杨文林,1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,,史红梅,1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,,牛笑川,1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,,许西宁,1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,,朱力强,1.北京交通大学机械与电子控制工程学院,

关键词：非线性超声导波;最优裂纹敏感模态;最优模态激励;可累积二次谐波;数值仿真

基金：国能朔黄铁路技术开发项目(GJNY-21-65)、国家自然基金(52272429)项目资助

不同模态对不同位置裂纹的敏感程度不同,针对裂纹检测时模态选取不准的问题,研究50kHz激励下可累积二次谐波模态对、模态振型和裂纹位置的影响,提出了由3个指标评定的最优裂纹敏感模态选取方法(selectionofoptimalcrack-sensitivemode,SOCSM),通过相对非线性系数β随裂纹生长的变化趋势评价模态对裂纹的敏感度。为准确激励出所需模态提出了最优模态激励算法(optimalmodeexcitation,OME),为验证SOCSM法和OME法的有效性和准确性,以CHN60钢轨轨腰处裂纹为例进行了数值仿真分析以及实验验证。结果表明,采用OME法能准确激励出模态组合11和模态组合1;50kHz激励下模态组合11的β随裂纹生长单调增加,而模态组合1几乎没有变化,说明模态组合11更适合检测轨腰处的裂纹,对裂纹的微小变化非常敏感,两个模态组合均能产生可累积二次谐波,裂纹的存在会影响导波传播,即影响信号的幅值大小。

来源：2023年第8期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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