基于頻率-波數分析的激光Lamb波傳播特性試驗研究

摘要：Lamb波的頻散和多模態特性,使得利用Lamb波信號的時域或頻域特征實現缺陷的定量檢測具有一定的困難。提出了一種在頻率-波數內分析激光Lamb波傳播特性的方法。基于全光學型激光超聲檢測系統,脈沖激光在固定位置激勵,連續激光一維線掃描接收,獲得時間-空間波場信號,可直觀地顯示激光Lamb波信號的傳播特性以及激光Lamb波與缺陷之間的作用規律。采用二維傅里葉變換將波場信號從時間-空間域轉換到頻率-波數域,可有效識別信號中包含的各模態信息。為了保留空間信息,借鑒短時傅里葉變換的思想,采用短空間二維傅里葉變換得到沿掃描路徑上波數的分布,從中可直觀看出缺陷的位置。采用帶通濾波結合連續小波變換的方法對短空間二維傅里葉變換的結果進行了優化。分別在有、無缺陷鋁板中進行了試驗研究,試驗結果驗證了該方法的有效性。