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申请/专利权人：杭州电子科技大学

摘要：本发明公开了基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法；该方法如下：一、建立胶接加筋结构截面的二维模型并进行网格划分；二维模型包括加强筋、蒙皮、胶层和完美匹配层；二、计算各频率、胶层厚度下多阶模态的复波数；三、筛选平均能流密度比较大、衰减较小的模态，获得理论衰减特性；四、激励特定频率、模态组合的特征导波，测量实际衰减特性。五、利用匹配误差选取最接近的备选胶层厚度作为测得的被测胶接加筋结构的胶层厚度。本发明实现金属或复合材料胶接结构中特征导波传播特性的求解；在此基础上，本发明通过在被测胶接加筋结构上激发特征导波，并测得衰减特性的方式，实现被测胶接加筋结构中胶层厚度的无损检测。

主权项：1.一种基于特征导波衰减特性的胶接加筋结构胶层厚度检测方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、建立胶接加筋结构截面的二维模型并进行网格划分；该二维模型包括加强筋1、蒙皮2、胶层3和完美匹配层4；加强筋1与蒙皮2通过胶层3连接；蒙皮2的相反侧边缘均设置完美匹配层4；设定多个不同的特征导波分析频率fi，以及多个备选胶层厚度dn；被测胶接加筋结构中胶层的厚度处于各备选胶层厚度dn的最大值与最小值之间；根据被测胶接加筋结构中加强筋1、蒙皮2、胶层3的材料，对二维模型设置对应的材料参数；步骤二、计算各分析频率fi以及备选胶层厚度dn下的前M阶模态的复波数、位移分量和应力分量；M为提取的模态阶数；步骤三、计算前M阶模态各自对应的平均能流密度比ηi,m,n和衰减αi,m,n；筛选出满足以下条件的模态对应的复波数ki,m,n：ηi,m,n≥ηthreshold且αi,m,n≤αthreshold其中，ηthreshold表示平均能流密度比的阈值；αthreshold表示衰减的阈值；i＝1,2,…,I；n＝1,2,…,N；m＝1,2,…,M；I为分析频率数量；N为备选胶层厚度数量；每个分析频率fi和备选胶层厚度dn的组合均筛选出多个模态，作为一个筛选集合；取所有筛选集合的并集作为优选模态集合T；步骤四、在被测胶接加筋结构中激励特定频率范围的特征导波；激励出的特征导波具有多个模态m'；特定频率范围选自步骤一中确定的各分析频率fi的最大值与最小值所成区间；沿加强筋1的轴向布置多个测点；根据各测点测得的特征导波幅值，得到不同频率fi′、模态m'的特征导波在被测胶接加筋结构的实际衰减特性α'i',m'；步骤五、对于不同频率fi′、模态m'的特征导波在被测胶接加筋结构的实际衰减特性α'i',m'；分别计算各备选胶层厚度dn与被测胶接加筋结构的匹配误差Errdn： 遍历所有备选胶层厚度d1,d2,...,dN，取匹配误差Errdn的最小的备选胶层厚度作为测得的被测胶接加筋结构的胶层厚度。

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