| 钢桥面板疲劳裂纹损伤非线性Lamb波检测的数值模拟与试验研究 |
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| 引用本文： | 申伟,郑芳彤,李冬生.钢桥面板疲劳裂纹损伤非线性Lamb波检测的数值模拟与试验研究[J].土木与环境工程学报,2021,43(3):135-141. |
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| 作者姓名： | 申伟 郑芳彤 李冬生 |
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| 作者单位： | 大连理工大学 建设工程学部, 辽宁 大连 116024;大连理工大学 建设工程学部, 辽宁 大连 116024;大连理工大学 海岸和近海工程国家重点实验室, 辽宁 大连 116024 |
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| 基金项目： | 中央高校基本科研业务费（DUT19LAB26） |
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| 摘 要： | 为有效识别车辆荷载作用下钢桥面板的早期疲劳裂纹，进行钢板疲劳裂纹非线性Lamb波检测的数值模拟和试验研究。基于声接触非线性理论，提出了首波能量、拟声速和非线性参数3个损伤指标。试件同时考虑了孔洞缺陷、宏观裂纹和疲劳裂纹3种类型的缺陷，其中，疲劳扩展裂纹通过疲劳加载试验生成。在三维数值模型中，通过零长度非线性弹簧单元模拟闭合裂纹的“呼吸效应”，以模拟Lamb波与疲劳裂纹的局部非线性相互作用过程；进行了非线性Lamb波步进式扫描，并通过带通滤波器提取了二次谐波响应。研究结果表明：基波能量和拟声速指标对宏观缺陷敏感，而二次谐波能量和非线性参数对疲劳裂纹更敏感，综合3个损伤指标可以同时实现宏观缺陷和疲劳裂纹的识别和定位。
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| 关 键 词： | 钢桥面板 疲劳裂纹 非线性Lamb波 非线性参数 |
| 收稿时间： | 2020/7/13 0:00:00 |
Numerical and experimental study on fatigue crack detection of steel fridge deck using nonlinear Lamb waves |
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| SHEN Wei,ZHENG Fangtong,LI Dongsheng.Numerical and experimental study on fatigue crack detection of steel fridge deck using nonlinear Lamb waves[J].Journal of Civil and Environmental Engineering,2021,43(3):135-141. |
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| Authors: | SHEN Wei ZHENG Fangtong LI Dongsheng |
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| Affiliation: | Faculty of Infrastructure Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, P. R. China; Faculty of Infrastructure Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, P. R. China;State Key Laboratory of Coastal and Offshore Engineering, Dalian University of Technology, Dalian 116024, Liaoning, P. R. China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | steel bridge deck fatigue crack nonlinear Lamb waves nonlinear parameter |
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