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兰姆波检测信号的匹配追踪时频分析

声学学报 2013年第5期38卷 576-582页

作者：于勇凌张海燕冯国瑞马世伟上海大学通信与信息工程学院特殊光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072 上海大学机电工程与自动化学院上海市电站自动化技术重点实验室上海200072

为有效去除兰姆波检测信号中的冗余信息和识别多个模态,应用匹配追踪方法对兰姆波信号进行处理。在Chirplet原子基础上添加弯曲算子进行改进,以更好地匹配频散和多模式兰姆波信号的特征。由改进的Chirplet原子组成过完备字典,使用基于... 详细信息

为有效去除兰姆波检测信号中的冗余信息和识别多个模态,应用匹配追踪方法对兰姆波信号进行处理。在Chirplet原子基础上添加弯曲算子进行改进,以更好地匹配频散和多模式兰姆波信号的特征。由改进的Chirplet原子组成过完备字典,使用基于遗传算法的匹配追踪(GAMP)信号稀疏分解方法,从过完备字典中选出与待分析信号相匹配的最佳原子,利用最佳匹配原子和对应的分解系数进行信号重构和时频分析。研究结果表明,改进后的Chirplet原子更能反映出兰姆波信号的非线性时频变化特征,得到的时频分布与频散曲线的弯曲特性能很好的吻合。采用改进后的Chirplet原子匹配追踪方法可以获取更加精确的走时信息,为后续兰姆波损伤定位成像奠定基础。

关键词：检测信号匹配追踪时频分析兰姆波 Chirplet 冗余信息频散曲线配原子

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兰姆波的非线性研究（Ⅱ）

声学学报 1997年第2期22卷 182-187页

作者：邓明晰重庆后勤工程学院

当兰姆波相速等于板材纵波声速时,兰姆波的二次谐波表现出空间积累性质,本文绘出了该情形下兰姆波二次谐波的解析表达式,并对几个阶次的兰姆波二次谐波作了数值计算。对于S_0、A_0模式,二次谐波一定不具有空间积累性质。

关键词：兰姆波非线性声传播

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利用扩散场信息的超声兰姆波全聚焦成像

物理学报 2018年第22期67卷 278-284页

作者：张海燕徐梦云张辉朱文发柴晓冬上海大学通信与信息工程学院上海200444 上海工程技术大学城市轨道交通学院上海201620

利用兰姆波的扩散场信号,实现了距离传感器较近缺陷的全聚焦成像.通过两传感器接收的扩散场全矩阵信号进行互相关,恢复出两传感器之间的格林函数响应,重建新的全矩阵.该重建全矩阵削弱了直接耦合采集响应信号中存在的早期饱和非线性效... 详细信息

利用兰姆波的扩散场信号,实现了距离传感器较近缺陷的全聚焦成像.通过两传感器接收的扩散场全矩阵信号进行互相关,恢复出两传感器之间的格林函数响应,重建新的全矩阵.该重建全矩阵削弱了直接耦合采集响应信号中存在的早期饱和非线性效应信号,恢复了被遮盖的近距离缺陷散射信号.在含缺陷的各向同性铝板中激发兰姆波,重建信号的早期信息与直接俘获信号的后期信息相结合形成混合全矩阵,结合全聚焦成像,优化成像效果.所提方法为薄板类结构中距离传感器较近缺陷的兰姆波无损检测提供了理论指导.

关键词：扩散场互相关兰姆波全聚焦成像

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兰姆波在搭接焊缝上的反射和透射

声学学报 2017年第4期42卷 495-503页

作者：李阳蔡桂喜董瑞琪中国科学院金属研究所沈阳110016

采用数值模拟方法和实验研究了兰姆波在搭接焊缝上的反射和透射。数值模拟了频率500 kHz的兰姆波S0与.A0模态,分别在2 mm厚不锈钢板上的不同宽度搭接焊缝模型上的反射和透射,并计算了相应的反射系数和透射系数。发现:当搭接焊缝宽度小于... 详细信息

采用数值模拟方法和实验研究了兰姆波在搭接焊缝上的反射和透射。数值模拟了频率500 kHz的兰姆波S0与.A0模态,分别在2 mm厚不锈钢板上的不同宽度搭接焊缝模型上的反射和透射,并计算了相应的反射系数和透射系数。发现:当搭接焊缝宽度小于4 mm时,S0模态的反射系数和焊缝宽度具有近似的线性关系,而焊缝余高和两板之间的间隙对S0模态反射系数的影响很小。基于兰姆波S0模态反射系数与焊缝宽度的线性关系。提出了通过测量S0模态反射系数快速测量搭接焊缝宽度的方法。实验测得的2 mm厚不锈钢板上不同宽度搭接焊缝对500 kHz的入射兰姆波S0模态的反射系数,验证了上述线性关系,说明了可用兰姆波反射回波测量搭接焊缝宽度。

关键词：兰姆波搭接焊焊缝宽度反射回波线性关系余高激光焊傅里叶变换不锈钢板斜探头

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兰姆波非线性效应的实验观察(Ⅱ)

声学学报 2006年第1期31卷 1-7页

作者：邓明晰后勤工程学院重庆400016

基于Ritec-SNAP系统对固体板中传播的兰姆波的非线性效应进行了实验观察。根据导波的模式展开分析方法和兰姆波的频散曲线,简述了兰姆波的积累二次谐波发生条件。采用一定倾角的斜劈换能器在固体板表面激发和接收兰姆波的基波和二次谐... 详细信息

基于Ritec-SNAP系统对固体板中传播的兰姆波的非线性效应进行了实验观察。根据导波的模式展开分析方法和兰姆波的频散曲线,简述了兰姆波的积累二次谐波发生条件。采用一定倾角的斜劈换能器在固体板表面激发和接收兰姆波的基波和二次谐波时域信号,阐述了兰姆波的基波、二次谐波时域脉冲包络的积分振幅的物理意义,在固体板表面分别测量了不同传播距离的兰姆波的基波、二次谐波的幅频曲线。在兰姆波具有非线性效应的频率值附近,分析了兰姆波的二次谐波振幅随传播距离的变化关系。实验结果进一步证明了兰姆波在一定条件下具有强烈的非线性效应,其二次谐波表现出随传播距离积累增长的性质。

关键词：非线性效应实验观察兰姆波二次谐波传播距离时域信号固体板频散曲线模式展开发生条件

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兰姆波在搭接焊缝上的干涉

机械工程学报 2017年第10期53卷 87-93页

作者：韩晓辉李阳周庆祥刘芳蔡桂喜中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 郑州大学机械工程学院郑州450001 中国科学院金属研究所沈阳110016

采用数值模拟和理论方法研究兰姆波在激光搭接焊缝上的干涉。数值模拟激励频率500 k Hz的兰姆波S_0和A_0模态,在2 mm厚不锈钢板的搭接焊缝模型上的干涉现象。研究发现兰姆波在搭接焊缝前边沿的反射回波和后边沿的反射回波相互叠加,造成... 详细信息

采用数值模拟和理论方法研究兰姆波在激光搭接焊缝上的干涉。数值模拟激励频率500 k Hz的兰姆波S_0和A_0模态,在2 mm厚不锈钢板的搭接焊缝模型上的干涉现象。研究发现兰姆波在搭接焊缝前边沿的反射回波和后边沿的反射回波相互叠加,造成兰姆波在不同宽度的搭接焊缝上的反射率呈周期性地变化;且不同频率的兰姆波在相同宽度的搭接焊缝上有不同程度的干涉。通过仿真结果得到:当两个反射回波的相位差为半波长的奇数倍时,形成相减干涉;当两个波的相位差为偶数倍时,形成增长干涉。

关键词：兰姆波搭接焊缝反射回波干涉

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兰姆波结构健康监测中的概率损伤成像

声学学报 2012年第4期37卷 401-407页

作者：张海燕马世伟冯国瑞于建波上海大学通信与信息工程学院特种光纤与光接入网省部共建重点实验室上海200072

应用概率成像方法对兰姆波结构健康监测中板的损伤进行识别。根据兰姆波损伤散射信号的传播时间以及传感器网络中一对发射-接收传感器的空间位置来确定一个椭圆轨迹,该轨迹显示了损伤可能出现的位置。将监测区域均匀网格化,计算各网格... 详细信息

应用概率成像方法对兰姆波结构健康监测中板的损伤进行识别。根据兰姆波损伤散射信号的传播时间以及传感器网络中一对发射-接收传感器的空间位置来确定一个椭圆轨迹,该轨迹显示了损伤可能出现的位置。将监测区域均匀网格化,计算各网格节点到椭圆轨迹的最短距离,将此距离映射为损伤出现的概率。采用灰度等级对所有网格节点处的概率值进行量化,则由每一个发射接收传感器对就确定了一个灰度图像。为了突出损伤,应用图像融合技术对传感器网络中所有发射接收传感器对所构成的灰度图像进行融合。对铝板中横穿孔损伤的实验结果显示了该方法能够有效地确定损伤的位置和范围,有助于推动兰姆波结构健康监测的实用化。

关键词：结构健康监测成像方法兰姆波概率值损伤传感器网络空间位置灰度图像

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兰姆波的电磁超声磁致伸缩式激励及其特性

上海交通大学学报 2006年第1期40卷 133-137页

作者：张志钢阙沛文雷华明上海交通大学信息检测技术与仪器系上海200030

研究了采用电磁超声探头在铁磁材料中激励兰姆波的换能结构和机理模型,磁致伸缩机制是在弱磁化状态下影响换能效率的主导机制,而Lorentz力和磁性力机制在此情况下的作用相对要小得多.对模型进行数值分析后得到,声波产生的幅度受磁致伸... 详细信息

研究了采用电磁超声探头在铁磁材料中激励兰姆波的换能结构和机理模型,磁致伸缩机制是在弱磁化状态下影响换能效率的主导机制,而Lorentz力和磁性力机制在此情况下的作用相对要小得多.对模型进行数值分析后得到,声波产生的幅度受磁致伸缩应变系数和磁导率的共同影响,并且随提离距离的增大而减小.

关键词：电磁超声磁致伸缩兰姆波铁磁材料

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兰姆波在裂纹处的模态转换及散射特性研究

工程力学 2014年第6期31卷 21-29页

作者：郑阳周进节中国特种设备检测研究院北京100013 中北大学机械工程与自动化学院太原030051

该文采用散射矩阵表征兰姆波在缺陷处的模态转换和散射特性,研究了S0模态兰姆波与亚波长级槽形裂纹的交互作用。由板中导波模态位移场的特性,提出了只存在零阶模态时的模态分离方法。求解了S0模态在不同尺寸裂纹处的多模态散射矩阵。结... 详细信息

该文采用散射矩阵表征兰姆波在缺陷处的模态转换和散射特性,研究了S0模态兰姆波与亚波长级槽形裂纹的交互作用。由板中导波模态位移场的特性,提出了只存在零阶模态时的模态分离方法。求解了S0模态在不同尺寸裂纹处的多模态散射矩阵。结果表明,S0模态入射到裂纹时,散射波动场周向分布不均,与入射角度相关;散射特征的强弱由裂纹长度决定,长度越短,散射特征越明显;各散射模态的能量分配由裂纹的深度决定,随着裂纹深度增加,散射的S0和SH0模态能量增加,而A0模态先增加后急剧减小。

关键词：裂纹兰姆波模态转换散射矩阵模态分离交互作用

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