碳纤维在海洋结构与装备中的应用与挑战

旨在研究声发射信号对典型复合异质结构中的传播特性的影响。

首先,基于半解析有限元方法开发频散曲线计算程序,计算声发射波在复合结构板中的群速度频散曲线;然后,采用ABAQUS软件建立复合结构模型,并模拟典型声发射源信号的传播过程,研究声发射信号在复合结构中的频散特性和衰减特性;最后,针对复合异质结构,结合小波变换和模态声发射理论,分析T型复合异质结构中声发射信号的时频特性与模态转换。

结果表明,声发射信号衰减特性与信号传播距离和传播方向相关,经过异质结构界面时信号会大幅衰减;声发射信号与异质结构相互作用会产生复杂的传播现象,包括T形变换和模态转换等;声发射信号T形变换中反射信号的信号强度最强,跨结构透射和经过90°转角结构透射信号的信号强度相当。

所做研究通过使用反射系数和透射系数量化了信号的散射特性,结果可为声发射技术在海洋结构物健康监测中的应用提供理论参考依据。