基于Lamb波的复合材料结构损伤成像研究

本文基于Lamb波和时频分析方法,提出了一种损伤成像方法,对复合材料结构进行在线的连续监测。首先通过高阶板理论建立了Lamb波在各向异性复合材料层板中随传播角度变化的频散关系,得到Lamb波的理论速度分布,为损伤成像提供基准信息;然后采用小波变换对由压电传感元件激励和接收的Lamb波信号在时频域进行分析,提取特征信息,得到散射波的能量分布;在此基础上通过考虑各向异性对Lamb波传播速度的影响,将散射波的能量分布与各个像素点的对比度关联起来,得到损伤的图像,将损伤的情况可视化。同时建立了原型结构健康监测系统,实验研究表明了本文所提出方法的可应用性和有效性。