1、金屬薄板在現(xiàn)代工業(yè)中應用十分廣泛，板中缺陷影響構(gòu)件的使用安全，甚至使其失效。對于金屬薄板的檢測，超聲Lamb波可以實現(xiàn)快速、大面積地無損檢測，滿足現(xiàn)代工業(yè)急需的檢測技術(shù)要求，有著巨大的應用潛力。但是Lamb波具有多模態(tài)、頻散以及與缺陷作用后會發(fā)生模態(tài)轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，這使其在工程應用中受到限制。
　　本文基于有限元仿真軟件ABAQUS，建立2D模型，分析了激勵信號和缺陷對于Lamb波在板中傳播的影響。在建模時，通過設置不同密度、彈性模量和

2、泊松比，分析了材料參數(shù)對于板表面質(zhì)點的振動影響。波場快照圖可以清晰地顯示出不同時刻Lamb波在板中傳播情形。為了減少左端面回波對于接收波形的影響，采用的瑞利阻尼和粘性阻尼組合成混合吸收邊界對Lamb波具有很好地吸收效果，這減少了后面信號分析的復雜性。并采取上下板面對稱同相和反相同時激發(fā)方式，在板中激發(fā)出單一模態(tài)的Lamb波。
　　實驗在鋁合金板中設置不同直徑大小的通孔和切槽，在儀器參數(shù)和探頭耦合狀況相同的情況下，分析了接收信號波形

3、的衰減情況。當通孔直徑小于半個波長時，接收的Lamb波信號衰減很小，大于半個波長時則衰減明顯。實驗發(fā)現(xiàn)，板中的橫向切槽很容易檢出，但是縱向切槽則容易漏檢。且Lamb波與通孔作用時沒有發(fā)生模態(tài)轉(zhuǎn)換現(xiàn)象，而橫向切槽和縱向切槽都發(fā)生模式轉(zhuǎn)換。
　　其次，利用二維傅里葉變換方法、小波時頻分析、偽Wigner-Vill分布和短時傅里葉變換時頻分析的方法分別對有限元仿真和實驗中接收的波形進行了模態(tài)識別。通過對比發(fā)現(xiàn)，二維傅里葉變換法效率最低且

4、不能給出時間信息；小波時頻分析法分辨率最高，但是存在干擾項，很容易造成誤判；偽Wigner-Vill分布時頻圖分辨率最差，并且存在嚴重的干擾項；而短時傅里葉時頻分析法在Lamb波模式識別上不存在交叉項和干擾項，能夠較好地識別Lamb波的模式。HHT不能分辨出Lamb波的模式，但能看出其所含的頻率成分及其分布情況。
　　最后，對實驗所采集的信號使用經(jīng)驗模態(tài)分解（EMD）技術(shù)，計算出原始信號以及分解后的各階固有模態(tài)（IMF）的波形指數(shù)