基于频率-波数分析的激光Lamb波传播特性试验研究

摘要:Lamb波的频散和多模态特性,使得利用Lamb波信号的时域或频域特征实现缺陷的定量检测具有一定的困难。提出了一种在频率-波数内分析激光Lamb波传播特性的方法。基于全光学型激光超声检测系统,脉冲激光在固定位置激励,连续激光一维线扫描接收,获得时间-空间波场信号,可直观地显示激光Lamb波信号的传播特性以及激光Lamb波与缺陷之间的作用规律。采用二维傅里叶变换将波场信号从时间-空间域转换到频率-波数域,可有效识别信号中包含的各模态信息。为了保留空间信息,借鉴短时傅里叶变换的思想,采用短空间二维傅里叶变换得到沿扫描路径上波数的分布,从中可直观看出缺陷的位置。采用带通滤波结合连续小波变换的方法对短空间二维傅里叶变换的结果进行了优化。分别在有、无缺陷铝板中进行了试验研究,试验结果验证了该方法的有效性。

关键词:
  • 激光lamb波  
  • 连续小波变换  
  • 二维傅里叶变换  
  • 短空间二维傅里叶变换  
作者:
刘增华; 冯雪健; 任捷; 王双全; 何存富; 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; 北京工业大学北京市精密测控与仪器工程技术研究中心; 北京100124
刊名:
振动与冲击

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期刊名称:振动与冲击

振动与冲击杂志紧跟学术前沿,紧贴读者,国内刊号为:31-1316/TU。坚持指导性与实用性相结合的原则,创办于1982年,杂志在全国同类期刊中发行数量名列前茅。