声学共振谱方法用于结构状态识别的实验研究

摘要

共振声谱法最早曾用作测量流体的声速和衰减。Harries等曾致力于利用共振声谱法测量低频岩石声学特性，并取得了重要进展:Mehl等人就曾将该方法用于测量不同谐振结构体内流体的声速和衰减，并且取得了非常满意的效果。在军事领域，国外曾将该方法用于核容器安全监测和化学武器核查。本文研究该技术用于一般的结构状态监测。rn 利用共振声谱法对圆柱形封闭结构体进行检测的原理为:通过对封闭结构体施加一扫频激励信号(稳态法)或一定带宽的激励信号(瞬态法)，使封闭结构体产生振动，其中必有某一频率使得结构体振动最强〔共振)，记录此频率及对应的振动幅度即可得到所需要的封闭结构体的共振频率和共振幅度。通过考察结构体内部部件的连接松动或材质改变时的共振频率变化达到检测的目的。rn 稳态法采用恒定幅度的正弦波进行频率扫描，得出的共振频率有较高的准确度，对于共振频率的分辨能力强，但测量时间稍长。而瞬态法测量速度非常快，在一般冲击力函数激振下，其不同频率下的激励强度不一致，所以在识别共振声谱的共振频率时难度加大。