机械工程学报

作者：何存富, 李子明, 刘增华, 冯雪健, 任捷, 吴斌

单位：北京工业大学机械工程与应用电子技术学院 北京 100124

关键词：电磁声换能器,分层缺陷,激光,空间-频率-波数法,梁；

基金：国家自然科学基金资助项目（51475012，51235001，11772014）。

为了描述梁中Lamb波的传播特性并对梁中的分层缺陷进行定量检测，以铝梁为研究对象，分别从有限元仿真和试验两方面进行研究。采用基于Matlab和ABAQUS相结合的方法，构建含分层缺陷的铝梁三维有限元仿真模型。通过提取覆盖缺陷的矩形区域接收点的时域信号，对铝梁中Lamb波与分层缺陷的作用规律进行分析。讨论对称边界和自由边界两种条件下，波场幅值分布的一致性与差异性，并得到了入射波幅值在梁宽度方向上的变化规律。同时，搭建EMAT/激光检测系统对有限元仿真结果进行验证，发现二者具有良好的一致性。针对接收波形中复杂的时域信息，采用空间-频率-波数法对铝梁中的分层缺陷进行定位和定量评估。研究结果表明，从仿真和试验分析，采用空间-频率-波数法对铝梁中分层缺陷的测量误差均在6%左右。

来源：2019年第6期

《机械工程学报》期刊编辑部

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