本项目针对基于振动声调制效应的非线性超声检测方法,旨在研究结构微缺陷在随机共振系统下的振动调制超声效应,从而建立利用随机共振增强结构微缺陷振动声调制检测的新原理与新技术。围绕以上目标,我们从非线性结构模型与随机共振理论、结构缺陷超声成像基础、结构微缺陷振动调制超声效应、结构微缺陷振声调制增强检测技术等方面展开研究,取得以下有特色的创新性成果:(1)通过悬臂梁磁铁耦合物理建模研究,创新性提出包括三稳态势阱的多种新型势阱模型,揭示了其增强非线性系统稳定性的动力学机制;(2)在缺陷声源定位和成像方面,通过时频分析和声阵列研究,提高了声源成像的精度和抗干扰能力;(3)利用磁铁耦合结构系统,发现了非共振区振动声调制以及频移振动声调制等新的非线性超声效应,并揭示了其动力学原因;(4)利用双稳结构振动的宽频响应和特殊滞回现象,实现微缺陷的振动声调制增强检测,成功用于微缺陷的定量评估和定位成像。四年来,在《Appl. Phys. Lett.》、《J. Sound Vib.》、《Mech. Syst. Signal Process.》、《Rev. Sci. Instrum.》、《ASME J. Vib. Acoust.》、《Meas. Sci. Technol.》等期刊发表论文25篇(SCI检索24篇),另外发表国际会议论文5篇(EI检索4篇),在Google Scholar被引用近200次,单篇引用最高36次。申请中国发明专利3项,已获授权1项。培养博士学位研究生 4 名、硕士学位研究生4名。项目负责人入选2013年度教育部“新世纪优秀人才”和2016年度中国科学院“青年创新促进会”等人才计划。该项目研究揭示了非线性动力学对结构微缺陷超声检测的促进作用,拓展了传统振动声调制的坏境适应性,能够显著改善结构微缺陷振动声调制检测的抗干扰能力,为工程结构微缺陷的可靠诊断提供了新的原理与方法,具有重要的理论和实践意义。 2100433B