Fatigue crack inspection and characterisation using non-collinear shear wave mixing

剪切(地质) 材料科学 混合(物理) 结构工程 复合材料 声学 工程类 物理 量子力学
作者
Hongtao Lv,Jie Zhang,Jingpin Jiao,Anthony J. Croxford
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:29 (5): 055024-055024 被引量:11
标识
DOI:10.1088/1361-665x/ab5486
摘要

In recent years, nonlinear ultrasonic techniques have been developed rapidly for defect detection and characterization at its early development stage. In this paper, non-collinear shear wave mixing is used for fatigue crack detection and characterization, exploring how orientation and size may be determined. This is achieved through measuring the amplitude of the generated longitudinal wave from a crack of interest. This amplitude is a function of the interaction angle and frequency ratio of two incident shear waves and the resulting amplitude parameter space is termed the nonlinear fingerprint of the crack. Numerical analysis of the nonlinear interaction between two incident shear waves and cracks was performed using two-dimensional finite element models to explore a broader parameter space than possible experimentally. It is shown that the interaction angle which leads to the maximum generated longitudinal wave amplitude is related to the orientation angle of the crack. To confirm these conclusions the model was validated using experimental measurements of vertical fatigue cracks grown using 3-point bending tests from initiation notches. The polarity flipping method was used to improve signal to noise ratio in such measurements. It is shown that there is a good agreement between the experimentally measured fingerprints and those simulated using finite element methods. Finally, an approximate method for sizing fatigue cracks was introduced that uses multiple non-collinear measurements along the crack length to determine its extent. As expected, the measured sizes from the proposed method indicate greater crack lengths than seen with linear ultrasonic phased array images due to the closed fatigue cracks being undetectable with linear arrays.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
chenzao完成签到 ,获得积分10
3秒前
火华完成签到 ,获得积分10
6秒前
七七完成签到,获得积分10
11秒前
Mr.Sui应助科研通管家采纳,获得50
19秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
Singularity应助科研通管家采纳,获得10
19秒前
zeannezg完成签到 ,获得积分10
21秒前
爆米花应助七七采纳,获得10
22秒前
大白发布了新的文献求助30
23秒前
嘟嘟豆806完成签到 ,获得积分10
24秒前
Yolo完成签到 ,获得积分10
31秒前
活力的妙芙完成签到,获得积分10
35秒前
防城港风行天下敷一下头发完成签到 ,获得积分10
36秒前
犹豫代曼完成签到,获得积分10
38秒前
jiachun完成签到,获得积分10
41秒前
wch071完成签到,获得积分10
41秒前
月亮完成签到 ,获得积分10
44秒前
CipherSage应助wch071采纳,获得10
44秒前
丘比特应助jiachun采纳,获得10
49秒前
fomo完成签到,获得积分10
51秒前
沐紫心完成签到 ,获得积分10
1分钟前
qiuqiu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
wgs623完成签到 ,获得积分10
1分钟前
秋迎夏完成签到,获得积分0
1分钟前
sector完成签到,获得积分0
1分钟前
共享精神应助皇甫契采纳,获得10
1分钟前
璇璇完成签到 ,获得积分10
1分钟前
weng完成签到,获得积分10
1分钟前
沉默洋葱完成签到,获得积分10
1分钟前
勤劳小懒虫完成签到 ,获得积分10
1分钟前
团团完成签到 ,获得积分10
1分钟前
纸芯完成签到 ,获得积分10
1分钟前
大猪完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小石榴的爸爸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
方方完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小石榴爸爸完成签到 ,获得积分10
1分钟前
关中人完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
皇甫契发布了新的文献求助10
1分钟前
研友完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Aspects of Babylonian celestial divination : the lunar eclipse tablets of enuma anu enlil 1500
中央政治學校研究部新政治月刊社出版之《新政治》(第二卷第四期) 1000
Hopemont Capacity Assessment Interview manual and scoring guide 1000
Classics in Total Synthesis IV: New Targets, Strategies, Methods 1000
Mantids of the euro-mediterranean area 600
Mantodea of the World: Species Catalog Andrew M 500
Insecta 2. Blattodea, Mantodea, Isoptera, Grylloblattodea, Phasmatodea, Dermaptera and Embioptera 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 内科学 物理 纳米技术 计算机科学 基因 遗传学 化学工程 复合材料 免疫学 物理化学 细胞生物学 催化作用 病理
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3434856
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3032180
关于积分的说明 8944432
捐赠科研通 2720123
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1492192
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 689725
邀请新用户注册赠送积分活动 685862