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《基于小波包能量特征的薄膜涂层材料界面缺陷检测法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第30卷第3期力学季刊Vol.30No.32009年9月CHINESEQUARTERLYOFMECHANICSSep.2009基于小波包能量特征的薄膜涂层材料界面缺陷检测法3徐兵,许金泉(上海交通大学工程力学系,上海200240)摘要:目前国际上对薄膜涂层界面缺陷尚缺乏有效的探伤方法。本文基于薄膜涂层材料中波传播的模型,考察了在涂层表面施加冲击脉冲激发表面波,测取涂层表面各点的动态特性,结合波形分析技术进行界面缺陷检测的可行性。通过有限元模拟分析产生脉冲载荷并且激发表面波,对涂层表面接收的加速度波响应信号进行小波包数学变换,提取小波包相对能量谱变化率指标,发现加速度信号的小波包
2、相对能量谱变化率指标在存在界面缺陷的区域有显著的变化,并且在缺陷中心区域效果最明显,而且该指标对不同薄膜厚度界面缺陷的具有敏感性,可以通过该指标较准确的判断裂纹的位置和尺寸。此项研究可以为开发薄膜涂层界面缺陷的无损检测方法提供一定的理论基础。关键词:涂层材料;界面裂纹;小波包能量分析;无损检测中图分类号:O347.4文献标识码:A文章编号:025420053(2009)032432207TheMethodtoDetectCrackatInterfaceofCoatedMaterialsbasedonWaveletPacketEnergyXUBing,XUJin2quan(Dep
3、artmentofEngineeringMechanics,ShanghaiJiaotongUniversity,Shanghai200240,China)Abstract:Thereisstillnoeffectivedetectionmethodonthecoatinginterfaceflawsinternationallynow.Basedonthewavepropagationmodelofcoatedmaterial,thesurfacewaveproducedbypulse2wavewasexaminedwhichisappliedonthecoatingsurf
4、ace,thedynamicpropertiesofthereceiversalongthesur2facewerethencollected,andtheinterfacialcrackwasdetectedbywaveformanalysis.Thesurfacewavewasproducedbypulsewavethroughthefiniteelementsimulationprocess,theaccelerationsignalsre2ceivedfromthecoatsurfaceweretransformedwithwaveletpackageandthewav
5、eletpackageenergywasgot.Itfindsthatthechangeofwaveletpacketenergyisobviousattheinterfacialcrackfield,especiallyatthecenterofcrack,andthisparameterissensitivetotheflawswithdifferentcoatthickness,itpsaccuratetodetectthelocationandsizeofcrackbythisparameter.Thisresearchprovidesthetheoreticalfou
6、nda2tionfordevelopingthenondestructivedetectionmethodofcoatinterfacecrack.Keywords:coatedmaterial;interfacialcrack;waveletpacketenergyanalysis;nondestructiveevaluation工程中广泛应用的薄膜涂层材料,在涂层与基体的界面接合处易存在或萌生缺陷。定量检测界面缺陷的位置与尺寸,对于涂层材料的质量保证和寿命评估都具有非常重要的意义。但是,由于涂层极薄,常规无损探伤方法如脉冲回波法、脉冲透波法、脉冲干涉法及共振法等,已无法使得
7、接收到的波信号在时域上分离,故而不能用于涂层界面缺陷的检测。另一方面,工程实际中对这类材料的无损检测有很迫切的需收稿日期:2009204217基金项目:国家自然科学基金(10772116)作者简介:徐兵(19842),男,山西晋城人,硕士研究生.研究方向:薄膜涂层界面缺陷检测方法研究.3通讯作者:许金泉,上海交通大学工程力学系,上海200240,Email:jqxu@sjtu.edu.cn.第3期徐兵,等:基于小波包能量特征的薄膜涂层材料界面缺陷检测法433[1～3]要,因此关于薄膜涂层材料
