利用压电陶瓷混合销力波产生模型改进航空航天结构损伤成像

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作者：scidown 发布时间：2021-10-08 22:40:52 文章标题：

利用压电陶瓷混合销力波产生模型改进航空航天结构损伤成像( Improved damage imaging in aerospace structures using a piezoceramic hybrid pin-force wave generation model )

文章作者：

PC Ostiguy N Quaegebeur P Masson Aerospace engineering Ferroelectric materials Transducers Waveguides Ultrasonics Aluminum Matrices Reflection Reflectors

文章简述：

在本研究中，一种被称为“激元”的相关成像技术被用来监测一个航空航天级铝板，代表一个飞机部件。其原理是利用三个压电陶瓷(PZT)换能器产生和传感超声导波，并测量潜在缺陷引起的反射。该方法使用传播模型将测量信号与一组信号相关联，并使用圆角法（全矩阵捕获）进行成像。该公式比较了两种复杂换能器动力学模型：一种是考虑压电陶瓷尖端剪切应力随频率变化的模型，另一种是考虑压电陶瓷下剪切分布的离散化模型。该方法考虑了换能器的动力学和有限维特性，材料的多模态和色散特性，以及导波与损伤之间的复杂相互作用。用三个直径为10 mm的圆形PZT对航空航天级铝接头进行了实验验证。磁铁作为反射器，用来模拟结构中的局部反射。结果表明，该方法能够准确地检测和定位缺陷。将所提出的两个模型与经典的销力模型进行了比较，分别采用了窄频带和宽频带激励。结果表明，考虑到改进的导波产生和传播模型，所提出的成像技术在航天结构损伤监测中的潜力。

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