超声导波在H型钢结构损伤识别中的应用

摘要

针对H型钢在损伤情况下对超声导波的影响,提出基于超声导波的结构健康监测方法,并探讨了应用超声导波检测技术在H型钢中对结构损伤识别的可行性及其识别能力.采用中心频率为87.5 kHz的波形为汉宁窗调幅3.5个周期正弦曲线作为激励波形,应用商业有限元软件ABAQUS对导波在H型钢构件中的传播进行了仿真,同时对无损伤以及有损伤的仿真模型进行实验验证.实验中利用压电材料锆钛酸铝(piezoelectric lead zirco nate titanate,简称PZT)换能器来激发和接收在H型钢中传播的导波信号,借助于Morlet小波时频分析等方法对仿真和实验采集到的信号进行处理,并比较实验结果与仿真结果的吻合度.最后分析H型钢中损伤的大小等因素对损伤识别的影响,以及超声导波在H型钢中的损伤识别能力.