基于主動Lamb波的復合材料層合板沖擊損傷識別研究.pdf

1、在過去的二十年間，結構健康監(jiān)測技術（SHM）因其在薄板結構中優(yōu)于傳統(tǒng)的無損檢測技術，而獲得了學術界的廣泛關注。在不同研究方法中，基于Lamb波的方法有很多優(yōu)點而被廣泛應用。壓電陶瓷傳感器被用來在薄板結構中激勵和探測Lamb波，通過激勵和探測經結構不同部位反射回的Lamb波，我們可以判斷損傷的位置和程度。復合材料層合板被大量應用于航空航天領域，但在其服役過程中常經受沖擊載荷。所以，針對復合材料層合板沖擊損傷的結構損傷識別研究是十分有意義的

2、。
　　本文首先對Lamb波的基本特性進行了詳細的闡述，從構建各向同性體中彈性波的運動方程入手，代入板的邊界條件，得到了各向同性材料板中Lamb波的頻散方程，以及相速度與群速度的關系，以鋁板和鋼板為例繪制了頻散曲線。推導了截止頻率的表達形式，指出了其應用意義。根據(jù)分波理論，推導了各向異性材料層中，Lamb波的頻散方程。這些工作為后面的研究打下了基礎，提供了理論依據(jù)。接著詳細地介紹了Lamb波在復合材料層合板中傳播行為有限元模擬的相

3、關內容。首先介紹了顯式動態(tài)算法，接著對傳感器和損傷的模型建立分別進行了說明和相關理論闡述，然后給出了有限元仿真的具體過程以及相關參數(shù)設置的解釋，最后簡單分析了有限元仿真結果?？偟膩碚f，完整的提供了一套關于含沖擊損傷復合材料層合板中Lamb波傳播行為有限元仿真的方法。最后針對有限元仿真所得結果，進行了簡單的信號處理及損傷位置識別。利用典型頻域法快速傅里葉變換及時頻法小波變換進行了信號處理，比較了不同頻率下Lamb波的傳播特性，定性地判斷了