基于频谱分解和相谱增强方法的兰姆波相速度频散评估

摘要

兰姆波因其传播距离长、衰减小、对材料缺陷和特性灵敏度高等优势，被广泛应用于无损检测和结构健康监测中。相速度是兰姆波的基本特性之一，可用于缺陷检测、材料性能估计和频散评估等。现有的相速度频散重建方法大多需要布置多个传感器阵列，成本高且布置复杂。鉴于此，提出了一种基于频谱分解和相谱增强的混合方法，仅需两个相邻传感器即可重建兰姆波的相速度频散曲线。在铝板和碳纤维复合材料板中进行了仿真验证，并在碳纤维复合材料板中进行了实验验证，最后与半解析有限元法的理论结果进行了比较。研究结果表明，兰姆波A0模态和S0模态的相速度频散曲线均被成功重建，且重建结果与理论值吻合度达到90%以上。该方法不仅简化了测量过程，还提高了频散曲线重建的精确度和稳定性，为无损检测和结构健康监测提供了新的技术手段。

关键词

兰姆波 / 相速度 / 频散重建 / 频谱分解 / 相谱增强

基金资助

国家重点研发计划资助项目（2023YFC3010303）; 国家自然科学基金资助项目（52272433）; 江苏省市场监督管理局技术项目（KJ2024024）