一种引导波传播方法,用于在金属纤维层层中检测分层
A Fattahi1, M M Shokrieh1, S Kazemirad2
1Composites Research Laboratory, Center of Excellence in Experimental Solid Mechanics and Dynamics, School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran 16846-13114, Iran.
Ultrasonics
|June 25, 2024
概括
兰姆波的有限元模拟可以检测纤维金属层 (FMLs) 中的分层. S0模式对损坏敏感,而A0模式检测了分层直径.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机械工程 机械工程
- 非破坏性测试 不破坏性测试
背景情况:
- 纤维金属层材料 (FMLs) 是用于航空航天领域的先进复合材料.
- 分层是FML中的关键故障模式,需要有效的检测方法.
- 羔羊波传播是结构健康监测的一个有前途的技术.
研究的目的:
- 评估有限元 (FE) 模拟Lamb波传播在FML中进行分层检测的能力.
- 为了研究不同Lamb波模式 (A0和S0) 对分层的敏感性.
- 通过反向问题方法估计完整和受损区域的FML弹性模量.
主要方法:
- 为[Al/902/Al/902/Al]FML标本开发一个FE模型.
- 模拟10mm和25mm直径的分层损伤.
- 在特定频率 (60kHz和206kHz) 上传播基本的反对称 (A0) 和对称 (S0) 羔羊波模式.
- 模拟的兰姆波相速与实验数据的比较.
- 对Lamb波形态对分层的敏感性及其大小的分析.
主要成果:
- 与A0模式相比,S0 Lamb波浪模式对分层损伤的敏感性更高.
- A0 Lamb 波形模式对分层直径具有更高的灵敏度.
- FE模拟准确预测了Lamb波传播,验证了虚拟实验室方法.
- 在完整和分层区域实现了弹性模量估计.
结论:
- 羔羊波传播的FE模拟作为一个可行的虚拟实验室,用于在FML中检测分层.
- 该研究证实了A0和S0模式对分层特性的不同灵敏度.
- 这种基于模拟的方法为了解和预测FML结构完整性提供了一个强大的工具.


