Focusing of Time Reversal Lamb Waves and Its Applications in Structural Health Monitoring

The focusing of time reversal acoustic fields for dispersive and multimodal Lamb waves is theoretically investigated and experimentally verified. It is demonstrated that the time reversal Lamb wave signal will reach the maximum amplitude when the observation point is located at the damage location. Based on the time reversal focusing theory, a damage imaging method is proposed for structural health monitoring using Lamb waves. The experiments employ a transducer network consisting of four piezoelectric transducers as actuators and as well sensors for excitation and measurement of Lamb waves. The results show that this method is able to accurately predict damage location and provides an estimation of the possible area even for damage close to one of the transducers or even slightly outside the transducer network.     

用在线梯度法训练积单元神经网络的收敛性分析

<正>1引言仅由加和单元构成的传统前向神经网络已经广泛应用于模式识别及函数逼近等领域.但在处理比较复杂的问题时,这种网络往往需要补充大量的隐节点,这样就不可避免地增     

基于时间反转理论的聚焦Lamb波结构损伤成像

从理论和实验上研究了时间反转法在频散和多模式的Lamb波结构健康检测方面的应用.当Lamb波在包含有损伤的板类结构中传播时,损伤的存在表现为一个被动波源.采用分布式传感器网络,基于传递函数的观点,通过推导由损伤这个被动波源产生的时间反转波场幅值的表达式,证实了当观察点位于损伤位置时,时间反转波场的幅值最大.为验证时间反转方法的聚焦效应,提出了一种适合于分布的激励/接收传感器网络的成像方法,该方法可以对损伤定位并近似确定损伤尺寸.结合有限元的实验结果显示了Lamb波检测信号的能量可在损伤处聚焦,表明时间反转     

纳米孪晶纯铜的强度和导电性

强度和导电性是金属材料的两个至关重要的性能．常用的金属材料强化方式往往是在提高强度的同时使材料的导电性能明显损失，文章介绍了采用脉冲电解沉积技术制备出具有高密度孪晶片层结构的纯铜薄膜．这种具有纳米尺度的孪晶片层结构的纯铜材料不仅具有非常高的拉伸强度，同时还具有非常高的导电性．拉伸实验表明，当孪晶片层平均厚度小到15nm时，样品的拉伸屈服强度可达900MPa，断裂强度高达1068MPa(约为普通纯铜的10倍以上)，并具有与无氧高导铜相当(97％IACS)的室温电导率．     

多环形逆向分布射流稳定和强化煤粉及水煤浆燃烧

一、前言 稳定燃烧低等级和劣质煤粉,电站锅炉低负荷稳定运行及节省点火用油,开发水煤浆应用技术,这些都是节能工作中的重要方面,但都又面临着因之而引起的燃烧问题需要解决.随着各国能源政策的变化,燃料结构随之变化,水煤浆、低等级和劣质煤以及低热值燃料的开发利用,传统的稳定火焰方式渐感不足,从而要求燃烧技术有个发展.国内外在燃烧新技术的探索上进行了不少的工作,有的取得了成绩.作者于1985年提出了环形逆向分布射流稳定燃烧水煤浆和煤粉新方式.     

A time reversal damage imaging method for structure health monitoring using Lamb waves

This paper investigates the Lamb wave imaging method combining time reversal for health monitoring of a metal-lic plate structure.The temporal focusing effect of the time reversal Lamb waves is investigated theoretically.It demonstrates that the focusing effect is related to the frequency dependency of the time reversal operation.Numerical simulations are conducted to study the time reversal behaviour of Lamb wave modes under broadband and narrowband excitations.The results show that the reconstructed time reversed wave exhibits close similarity to the reversed nar-rowband tone burst signal validating the theoretical model.To enhance the similarity,the cycle number of the excited signal should be increased.Experiments combining finite element model are then conducted to study the imaging method in the presence of damage like hole in the plate structure.In this work,the time reversal technique is used for the recompression of Lamb wave signals.Damage imaging results with time reversal using broadband and narrowband excitations are compared to those without time reversal.It suggests that the narrowband excitation combined time reversal can locate and determine the size of structural damage more precisely,but the cycle number of the excited signal should be chosen reasonably.     

采用单个压电传感器的单模式兰姆波激发频率的选择

考虑了压电传感器(PZT)与板之间的耦合作用,从理论上研究了单个压电传感器激发时产生单模式兰姆波的频率调节方法,实验给出了模式选择在兰姆波结构健康监测中的应用. 在板材、板厚以及PZT尺寸一定的情况下,从理论上能够预测到作为频率函数的各兰姆波模式的幅值变化. 根据某特定兰姆波模式的幅值最大而其他模式幅值相对最小时所对应的频率,即可识别出该兰姆波模式优化的激发频率. 数值仿真验证了理论的有效性以及单模式兰姆波选择的可能性. 在不同的激发频率下,分别激发了优化的A0 模式,优化的S0模式以及共存的A0和S0模 关键词： 兰姆波 压电传感器 激发频率 结构健康监测     

管道结构中的类兰姆波层析成像

理论和实验上研究了层析成像在管道结构导波检测中的适用性。在管的两个圆周带上分别布置发射和接收换能器,形成多点发射-多点接收的几何结构。将管中绕管道沿最短路径的螺旋方向到达接收换能器的模式作为感兴趣的模式,它们看起来像在弯曲的板中传播,称之为类兰姆波模式。给出了类兰姆波各射线路径走时的理论计算方法,并采用联合迭代重建技术(SIRT)对走时数据进行慢度图像重建。数值模拟和实验研究了管中横穿孔缺陷层析成像的输出并对健康管和缺陷管中类兰姆波的走时数据进行比较,发现穿过缺陷区域的类兰姆波因为绕过缺陷传播而呈现出更长的走时。文中也给出了两缺陷管道类兰姆波层析成像的数值模拟和实验结果,相比单缺陷的情况,射线较少穿过区域缺陷的重建图像质量下降。研究结果为采用类兰姆波模式进行管道缺陷无损评价提供了理论依据。