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传统的超声无损检测方法是通过线性超声理论来实现材料特性及材料损伤的表征,对微损伤并不敏感,由理论分析及实验结果表明,结构在受微损伤后,会表现出一定的非线性,因此,基于非线性超声理论基础的多源激励—FBG检测方法研究具有很重要的意义。本文主要进行铝合金板多源激励—FBG检测方法的研究,主要工作内容如下:(1)压电驱动器静态与动态特性数值分析研究。分别对压电片的静态响应特性和动态响应特性进行了仿真分析,说明了压电片的输出位移与输入电压呈线性关系,且具有良好的动态响应特性。在此基础上,进行了板结构中压电片振动场的分析,得到FBG的最优粘贴位置,并简单仿真模拟分析了输入信号频率与电压对特征点位移的影响。(2)单一激励铝合金板结构响应特性研究。基于单一激励—FBG检测系统,分别得到了1—100kHz以及50—2000Hz输入频率下的结构响应幅值曲线,并确定了FBG接收信号的幅值与压电片输入信号电压呈正比的关系。说明了当超声波激励方向与FBG轴向重合时,FBG接收信号才最强。(3)多源激励—FBG检测技术裂纹识别研究。分别对有、无裂纹的铝合金板进行了多源激励—FBG试验研究,证明了当结构完好时,接收信号不发生调制作用,且各主频分量的幅值分别只与各输入信号的电压值正相关。而当结构存在裂纹损伤时,信号会产生新的频率分量,证明了多源激励—FBG检测技术对铝合金板中人工微裂纹检测的可行性。(4)多源激励—FBG检测技术激励信号参数影响研究。试验研究结果表明,随着低频振动激励电压的增加,边频幅值与调制因子X值呈单调增加趋势,高频分量幅值几乎不变,而低频分量幅值线性增加;随着高频超声激励电压的增加,边频幅值呈单调增加趋势,X的变化则毫无规律,低频分量幅值几乎不变,而高频分量幅值线性增加。说明了低频振动激励频率和高频超声激励频率的选择应尽量为结构响应特性幅值较大的频率点,且高频超声激励幅度和振动激励幅值应尽量大一点,但其幅值相差不宜过大。(5)多源激励—FBG检测技术FBG布局位置影响研究。试验研究表明了当FBG轴向与超声声轴线重合时更有利于该检测技术调制效果的提高。