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在钢结构建筑中,钢板是不可或缺的结构构件,钢板的损伤对整体结构的安全带来了隐患,如何准确、快速、有效地检测出损伤来避免不必要的人身伤害和经济损失是我们研究的重要课题。本文利用超声Lamb波对钢板损伤的程度、大小、位置做了深入研究,实验验证了超声Lamb波对钢板检测的可行性及准确性。根据弹性动力学的知识,推导出了超声Lamb波的频散方程。运用二分法的数学思想,利用Matlab语言编写程序得到了超声Lamb波频散方程的数值解,根据频散曲线讨论了超声Lamb波的传播性质。计算出了不同模态和频率的Lamb波在板中的位移分布(波结构),通过位移分布情况讨论了不同频率对不同损伤形式检测的灵敏性。分析研究了材料参数(板的厚度和弹性模量)的变化对Lamb波传播特性的影响。当板厚减小时,无论是相速度还是群速度,它们在单调减区间上都是增大的,且低频区对板厚的变化更加敏感。高阶模态的Lamb波对弹性模量的变化更为敏感,但是Lamb波在板中的位移情况对弹性模量的改变并不表现出一定的规律。通过波结构和钢板参数的对Lamb波传播特性影响的研究为实验根据不同工况下选择合适的检测频率和模态奠定了理论基础。建立了超声Lamb波检测实验平台。实验确定了Lamb波在钢板中的传播模态。通过实验结果分析得到低频的A0、S0模态对钢板的微小损伤比高频更加敏感的结论,这也验证了理论分析结果。找出了不同损伤直径对Lamb波A0、S0模态传播能量的影响,并分析出接收Lamb波信号的压电陶瓷片距损伤位置的距离与Lamb波传播能量的关系,定性地表征出了损伤的大概位置。利用连续小波变换和希尔伯特变换对采集的信号做了处理和分析。计算出损伤信号的时间延迟,利用椭圆定位技术在不同压电陶瓷片组成的区域中对损伤位置进行了定位研究。实验表明这种信号处理方法结合椭圆定位方法能更好地找出钢板的损伤位置。