雖然各種新型飛機結(jié)構材料已經(jīng)廣泛應用,但鋁合金材料依然是飛機結(jié)構主要材料之一,因此,必須在飛機設計時要考慮到鋁合金結(jié)構的可靠性問題。以壓電元件為基礎的智能監(jiān)測技術由于對鋁合金結(jié)構常見微小損傷的靈敏度較高,因而作為一種具有廣闊應用前景以及高效的實時在線損傷監(jiān)測方法受到國內(nèi)外相關機構的廣泛研究。本文結(jié)合有限元軟件ABAQUS與相關智能監(jiān)測技術理論,對飛機金屬結(jié)構智能監(jiān)測技術的耦合建模分析進行了研究,具體內(nèi)容包括:首先,探討了壓電元件應用在智能監(jiān)測技術上的基本原理,研究了Lamb波在鋁合金板結(jié)構中的傳播特性,建立了適用于本文損傷形式研究的傳感器仿真分析模型,并且介紹了鋁合金材料裂紋損傷和孔損傷情況下的智能監(jiān)測技術建模方法。然后,詳細地介紹了一種關于鋁合金板裂紋損傷的智能監(jiān)測有限元仿真方法,分別對鋁合金板在無損傷和有裂紋損傷情況進行了有限元仿真分析,得到了不同位置、不同角度、不同邊界條件下鋁合金板受到裂紋損傷時各PZT壓電傳感器的電勢差值信號,通過分析這些電勢差值信號的變化規(guī)律逆向推理出鋁合金板結(jié)構中裂紋的大致長度和位置。最后,詳細地介紹了一種使用Lamb波探測鋁合金板損傷的有限元仿真分析方法... 

【文章來源】：中國民航大學天津市

【文章頁數(shù)】：85 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景
    1.2 飛機金屬結(jié)構智能監(jiān)測技術的概念和研究意義
    1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 飛機結(jié)構智能監(jiān)測技術的發(fā)展
        1.3.2 基于壓電陣列和Lamb技術的結(jié)構智能監(jiān)測技術
    1.4 本文的主要研究內(nèi)容
第二章 鋁合金結(jié)構智能監(jiān)測建模方法及理論研究
    2.1 壓電元件的應用原理
        2.1.1 壓電效應與原理
        2.1.2 壓電本構方程
    2.2 Lamb波的傳播特性
    2.3 基于壓電元件的智能監(jiān)測技術模型建立
        2.3.1 基于ABAQUS/Standard模塊的裂紋損傷識別模型
        2.3.2 基于ABAQUS/Explicit模塊的損傷識別模型
    2.4 本章小結(jié)
第三章 基于壓電陣列的鋁合金裂紋損傷識別建模分析
    3.1 基于壓電陣列的裂紋損傷識別仿真模型的建立
    3.2 四端固支邊界條件下裂紋損傷對傳感器信號的影響
        3.2.1 裂紋長度變化對傳感器信號的影響
        3.2.2 初始裂紋位置變化對傳感器信號的影響
        3.2.3 初始裂紋角度變化對傳感器信號的影響
    3.3 兩端固支兩端簡支邊界條件下裂紋損傷對傳感器信號的影響
    3.4 本章小節(jié)
第四章 基于Lamb信號的智能監(jiān)測技術仿真研究
    4.1 基于Lamb波的智能檢測技術仿真計算
    4.2 Lamb波智能監(jiān)測孔損傷的仿真模擬計算
        4.2.1 不同孔深孔損傷情況下的Lamb波傳播仿真計算
        4.2.2 不同尺寸孔損傷情況下的Lamb波傳播仿真計算
        4.2.3 不同位置孔損傷情況下的Lamb波傳播仿真計算
    4.3 信號處理方法在智能監(jiān)測技術上的應用
    4.4 本章小節(jié)
第5章 結(jié)論與展望
    5.1 全文總結(jié)
    5.2 展望
致謝
參考文獻
作者簡介



本文編號：3412628