研究目的
提出一种非接触无损检测(NDT)方法,通过扫描激光源激励技术检测板状结构损伤并定位损伤位置。
研究成果
基于Nd:YAG脉冲激光系统和波数滤波的超声传播成像系统及缺陷成像技术,成功检测出钢试样中的缺口和铝板中的各类损伤。入射波前切向损伤被清晰识别,而倾斜和垂直损伤虽可见但检测清晰度较低。需进一步研究以确定可检测缺陷尺寸,并清晰识别不同结构类型中的各类损伤。
研究不足
该方法的有效性部分受限于稀疏扫描网格、波数滤波窗口及滤波方向。此外,各类损伤类型(如与入射波前呈倾斜和垂直的损伤)的可检测性不如切向损伤那样明确。
1:实验设计与方法选择:
本研究采用扫描激光源激励技术产生导波,并扫描特定区域以检测损伤。采用ND:YAG脉冲激光器激发兰姆波,压电传感器测量结构响应,通过三维傅里叶变换(3DFT)分析响应信号。
2:样本选择与数据来源:
使用带缺口铝板和钢板作为样本验证所提方法的有效性。
3:实验设备与材料清单:
ND:YAG脉冲激光器、压电传感器、Q开关激光系统、用于激光扫描路径的振镜和倾斜镜、信号测量数模转换器。
4:实验流程与操作步骤:
激光束扫描目标结构产生超声波,压电传感器测量波信号,通过3DFT和波数滤波处理数据以提取损伤敏感特征。
5:数据分析方法:
采用3DFT分析测量响应,通过波数滤波提取损伤敏感特征,进而利用这些特征进行缺陷成像。
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获取完整内容-
ND:YAG pulsed laser
Generates Lamb waves for nondestructive testing
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Piezoelectric sensor
Measures structural responses to ultrasonic waves
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Q-switched laser system
Part of the ultrasonic wave propagation imaging system
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Galvanometer and tilting mirror
Controls the laser-scanning path
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Digitizer
Measures signals from the piezoelectric sensor
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