固有非线性结构中闭合型裂纹损伤的亚谐波识别方法研究

项目名称： 固有非线性结构中闭合型裂纹损伤的亚谐波识别方法研究

项目编号： No.51378402

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 建筑科学

项目作者： 屈文忠

作者单位： 武汉大学

项目金额： 75万元

中文摘要： 由于难以确定非线性超声检测方法中超谐波成分来源于结构损伤还是结构或测量环节中的固有非线性源，本项目针对具有边界非线性的复杂板类结构，研究闭合型裂纹亚谐波损伤识别与定位方法。通过建立固有边界非线性和迟滞型闭合裂纹的非线性动力学模型，分析产生亚谐波的机理和不同条件，确定迟滞型闭合裂纹亚谐波共振激励频率和幅值门槛值条件，以区分固有非损伤非线性结构特征和闭合型裂纹损伤。具体采用亚谐波激励频率附近的高频主动扫频信号，基于闭合裂纹应变阈值分别以小电压和大电压激励结构，利用比例相减方法分离得到亚谐波等非线性成份。研究非线性时间反转分解方法，对具有固有非线性特征的实际板类结构中的闭合型裂纹进行准确识别与定位。以压电作动/传感阵列为物理实现手段，以金属铝板连接结构中的疲劳裂纹及复合材料板修补后的层脱为检测目标，建立一套与理论分析相应并在实际振动工况下可行可靠的结构损伤识别方法，为工程应用提供理论与技术支撑。

中文关键词： 结构健康监测；非线性超声；亚谐波共振；时间反转；闭合裂纹

英文摘要： During the past decade, the development of Structural Health Monitoring (SHM) systems has attracted considerable interest from several engineering fields. It is hard to determine the source of superharmonics coming from the structural damage or the intrin

英文关键词： Structural health monitoring；Nonlinear ultrasonic；Subharmonic resonance；Time reversal；Closed crack