基于动态响应参数的点阵桁架夹芯板脱焊损伤检测数值方法研究

作     者：田淑侠 陈振茂 樊江磊 王胜永 吴深 

作者机构：郑州轻工业学院机电工程学院郑州450002 西安交通大学机械结构强度与振动国家重点实验室西安710049 

出 版 物：《应用力学学报》 (Chinese Journal of Applied Mechanics)

年 卷 期：2016年第33卷第5期

页      面：786-791,933页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080102[工学-固体力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家自然科学基金(11502239 51277139 11321062 51577139) 国家磁约束核聚变项目(2013GB11305) 河南省高等学校重点科研项目(16A130006) 郑州轻工业学院2014博士基金(2014BSJJ001) 

主　　题：点阵桁架夹芯板 脱焊损伤 振动特性 切比雪夫多项式逼近法 曲面拟合算法 

摘      要：点阵桁架夹芯板作为一种特殊的超轻多孔材料,具有广阔应用前景。针对其加工和服役过程中经常发生的脱焊损伤,本文提出一种基于结构振动特性进行金字塔型点阵桁架夹芯板无损评价的方法。首先,基于有限元理论对夹芯板在不同损伤状态(损伤个数、位置)下的振动特性进行数值模拟;然后基于计算所得振动特性参数,运用切比雪夫多项式逼近法计算相应均布载荷曲面的曲率,进而通过此参数与原始未损伤模型参数作差进行损伤识别;最后运用曲面拟合算法解决该检测方法对原始未损伤模型参数的依赖性问题。数值计算结果表明:四周简支金字塔型点阵桁架夹芯板中存在损伤时,损伤前后结构损伤位置处的均布载荷曲面的曲率差值比较明显,基于此差分方法可精确识别各种损伤状况下夹芯板脱焊损伤的位置和数量;利用曲面拟合算法可以消除损伤结构参数中因损伤造成的尖点,从而不需以原始未损伤模型参数为依据即可精确识别损伤。