板状结构中超声Lamb波频散特性研究及其探头研制的任务书.docx

板状结构中超声Lamb波频散特性研究及其探头研制的任务书
任务书
题目：板状结构中超声Lamb波频散特性研究及其探头研制
背景与意义：
板状结构广泛存在于航空、航天、轨道交通、建筑等领域中，其在使用过程中会产生裂纹、损伤等缺陷，给运行安全带来危害。因此，研究板状结构的缺陷检测技术具有重要意义。超声检测技术是一种非损伤性的检测手段，广泛应用于航空、航天等领域。Lamb波作为超声中一种重要的传播模式，与与板状结构的缺陷检测密切相关。因此，研究板状结构中超声Lamb波频散特性，研制相应的探头，对于实现板状结构缺陷检测技术的应用具有重要意义。
研究内容和任务：
1.研究板状结构中超声Lamb波传播特性，探究波长、频率、模态等参数对Lamb波传播的影响；
2.建立板状结构超声Lamb波传播数值模型，并通过数值模拟分析Lamb波频散特性，验证实验结果的准确性；
3.设计板状结构超声Lamb波探头，采用传感器、阵列、磁性材料等元器件，实现Lamb波信号的探测与处理；
4.利用自制的板状结构超声Lamb波探头对不同尺寸、形状的板状结构进行实验，记录波形和频谱特征，分析不同缺陷模式对Lamb波信号的影响；
5.建立板状结构缺陷检测的评价标准，并对所研制出的Lamb波缺陷检测系统进行评估；
6.通过针对有代表性的板状结构进行实验，验证Lamb波缺陷检测系统的可靠性和实用性。
研究方法和步骤：
1.文献综述：对板状结构超声检测技术的发展历程、缺陷检测原理、Lamb波的物理特性等方面进行系统研究和综述。
2.数值模拟：利用数值模拟方法建立板状结构中Lamb波的传播模型，对波长、频率、模态等参数进行分析；
3.探头设计：采用传感器、阵列、磁性材料等元器件，进行探头的设计，实现Lamb波信号的探测与处理。
4.实验测量：借助自制的板状结构超声Lamb波探头对不同尺寸、形状的板状结构进行实验测量，并记录波形和频谱特征。
5.数据分析：对实验数据进行分析和处理，分析不同缺陷模式对Lamb波信号的影响，建立相应的评价标准。
6.总结与发布：对该研究进行总结和评价，撰写论文或报告，发布研究成果，推广研究成果的工业应用。
关键技术和难点：
1.Lamb波数值模型的建立和分析；
2.探头的设计和制造；
3.实验数据的采集和处理；
4.缺陷检测评价标准的建立；
5.对Lamb波缺陷检测系统的评估和实用性验证。
预期成果：
1.研究板状结构中超声Lamb波频散特性，实现针对板状结构的缺陷检测技术；
2.设计并研制出相应的超声Lamb波探头，可用于板状结构缺陷检测；
3.建立板状结构缺陷检测的评价标准，对缺陷检测技术进行评估；
4.发表高水平的学术论文或技术报告，推广该项研究成果的工业应用。