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第1章 绪论 1

1.1 粘接结构的缺陷与特点 1

1.2 粘接结构主要无损检测方法和技术 3

参考文献 9

第2章 粘接强度超声斜入射检测技术 10

2.1 超声斜入射传播理论模型 10

2.1.1 超声波在介质中的传播方程 10

2.1.2 多层结构中超声传播的子波表达式 16

2.1.3 多层结构中超声波传播的改进全局矩阵模型 21

2.1.4 有限探头激发条件下的超声场 26

2.1.5 论模型的算例验证比较 31

2.2 超声斜入射传播特性仿真与检测策略 33

2.2.1 多层粘接结构物理模型 33

2.2.2 粘接结构超声斜入射传播特性仿真计算 34

2.2.3 超声斜入射时强度弱化的检测策略 65

2.3 界面强度弱化超声斜入射检测 66

2.3.1 金属粘接试件设计 66

2.3.2 金属粘接结构纵波入射反射特性仿真 68

2.3.3 金属粘接试件水浸超声纵波斜入射检测实验 73

2.3.4 复合材料粘接试件设计 80

2.3.5 复合材料粘接结构反射特性仿真 86

2.3.6 复合材料粘接试件水浸超声纵波斜入射检测实验 93

参考文献 100

第3章 界面脱粘超声Lamb波检测技术 102

3.1 概述 102

3.2 层状介质中Lamb波传播理论及特性 103

3.2.1 弹性介质中超声波传播理论分析 103

3.2.2 层状介质中质点位移及应力分析 113

3.2.3 层状介质中Lamb波特征方程分析 115

3.2.4 层状介质中Lamb波特性研究 120

3.2.5 Lamb波的激励与接收 125

3.3 基于能量泄漏的Lamb波脱粘检测方法 128

3.3.1 超声波的能量 128

3.3.2 刚性边界条件下Lamb波能量泄漏模型 130

3.3.3 Lamb波脱粘检测原理分析 131

3.3.4 Lamb波脱粘检测灵敏度分析 133

3.4 SRM壳体Lamb波脱粘检测技术仿真 134

3.4.1 SRM壳体脱粘缺陷Lamb波检测方法 134

3.4.2 SRM壳体Lamb波脱粘检测仿真 136

3.4.3 检测参数影响分析及优化策略 138

3.4.4 缺陷的定量分析 142

3.5 脱粘缺陷Lamb波检测实验 143

3.5.1 实验设备及试样 143

3.5.2 Lamb波激励与接收实验 146

3.5.3 Lamb波基本特性实验 154

3.5.4 SRM壳体Lamb波脱粘检测实验 164

3.6 Lamb波模式识别技术 175

3.6.1 波速法 175

3.6.2 二维Fourier变换法 177

3.6.3 平滑伪Wigner-Ville分布法 180

参考文献 182

第4章 粘接质量声—超声检测技术 184

4.1 概述 184

4.1.1 声—超声检测的基本原理 184

4.1.2 声—超声检测技术应用与发展 187

4.2 层状各向异性粘接结构声—超声传播理论 189

4.2.1 层状各向异性粘接结构共振波传播模型 190

4.2.2 脱粘缺陷对超声共振波频率特性的影响 196

4.2.3 层状各向异性粘接结构超声导波传播模型 196

4.2.4 层状各向异性周期结构等效模量 202

4.2.5 脱粘缺陷对层状各向异性粘接结构频散特性的影响 207

4.3 基于时频分析理论的声—超声信号模态识别 217

4.3.1 声—超声信号的预处理方法 217

4.3.2 声—超声信号的时频分析方法 221

4.3.3 直入射声—超声检测信号的模态识别 227

4.3.4 斜入射声—超声检测信号的模态识别 239

4.4 正交纤维复合材料粘接结构直入射声—超声检测 244

4.4.1 脱粘缺陷试件的设计 244

4.4.2 检测参数对结果的影响 245

4.4.3 脱粘缺陷直入射声—超声检测 248

4.4.4 脱粘缺陷直入射声—超声检测特点 264

4.4.5 应力波因子定义及检测效果分析 265

4.4.6 脱粘缺陷直入射声—超声检测策略 272

4.5 正交纤维复合材料粘接结构斜入射声—超声检测研究 273

4.5.1 检测角度的选择 273

4.5.2 脱粘缺陷斜入射声—超声检测 274

4.5.3 脱粘缺陷斜入射声—超声检测特点 291

4.5.4 应力波因子及检测效果分析 292

4.5.5 斜入射声—超声检测策略 298

参考文献 299

第5章 复合材料干耦合检测技术 302

5.1 概述 302

5.1.1 干耦合检测技术分类 302

5.1.2 定距发送／接收技术的检测原理 306

5.2 干耦合探头的设计原理 307

5.2.1 探头的结构设计 307

5.2.2 弯曲压电振子的瑞利分析方法 308

5.2.3 弯曲压电振子的重要参量的推导 315

5.3 干耦合探头参数优化设计 318

5.3.1 压电振子材料的选择 318

5.3.2 尺寸对压电振子性能的影响 323

5.3.3 压电振子设计参数的优化策略 327

5.3.4 干耦合探头的研制与测试 328

5.4 基于能量泄漏原理的干耦合检测方法 332

5.4.1 干耦合检测实验系统的组成 332

5.4.2 检测信号的预处理方法 334

5.4.3 检测参数对结果的影响 342

5.4.4 SRM壳体脱粘的干耦合检测实验 351

5.5 声—超声干耦合检测技术与缺陷定征方法 361

5.5.1 波形指数定征方法 361

5.5.2 分形维数定征方法 369

5.5.3 时域幅值定征方法 375

5.5.4 时域能量定征方法 376

5.5.5 定征方法对比分析 378

参考文献 379