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質量控制(zhi)與監測是保障(zhàng)工程結構（如建(jian)築物、橋梁🙇🏻、高🔴速(su)列♈車🈚、飛行器、大(da)型遊樂設施等(deng)）安全運行的必(bi)要手段。其中，各(gè)種裂紋類㊙️缺陷(xiàn)對結構健康産(chǎn)生的威脅最👣大(dà)，對此👄類缺陷的(de)監測一直是人(rén)們重點關注的(de)問題。
振動
-聲調制技(jì)術就是一種對(dui)裂紋類缺陷非(fēi)常敏感的非線(xian)性🔴聲學檢測方(fang)法。
中(zhong)國科學院聲學(xué)研究所噪聲與(yu)振動重點實驗(yàn)室的研究人員(yuán)最近發現🐉，振🧑🏾🤝🧑🏼動(dòng)
-聲調制檢測中(zhong)的低頻幅度與(yu)調制強度之間(jiān)并非此前✏️認爲(wèi)的🏃🏻♂️正向線性相(xiang)關關系，而是當(dang)低頻幅度達到(dào)一個臨界值後(hou)🥰，調制強度不
再(zai)增加。相關成果(guo)發表于國際學(xué)術期刊《結構健(jian)康監測》（
Structural Health Monitoring
）2018年第
17卷(juàn)第
2期。
裂紋兩側界面(miàn)一般呈（部分）接(jiē)觸狀态，在外部(bu)作用下可🆚發✔️生(shēng)相對運動。若将(jiang)振動信号
f1和超(chāo)聲信号
f0同時施(shī)加在所測結構(gou)上，通過裂紋界(jie)面的超聲信🈲号(hào)❓的幅👄度或🧡相位(wèi)将随振動發生(shēng)變化，即被調制(zhi)産生
f0±nf1成分（圖
1）。因(yīn)此，通過監測調(diao)制的強度即可(kě)對結構内部質(zhi)量進行😄評價🈲，這(zhè)就是振動
-聲調(diao)制技術。
在應用中，激(jī)勵信号幅度和(he)頻率的選擇是(shi)首先需要考慮(lü)的問題。已有研(yan)究認爲，低頻激(ji)勵幅度越大，接(jie)收信号中的調(diào)制越強。
研究人(rén)員以含不同長(zhang)度疲勞裂紋的(de)鋁杆爲實驗對(duì)象，測量不同低(di)頻激勵幅度下(xià)接收信号中的(de)調制強度，同時(shi)使用動✏️态應變(biàn)儀測量其裂紋(wén)區域的應變。
實(shí)驗發現，裂紋區(qū)應變随低頻幅(fu)度增大而增加(jiā)，調🚩制強度🏃随💰應(ying)變增大也會增(zeng)加，但是當應變(bian)到達一定值之(zhi)後，調制🈚強度基(jī)本不再變化，此(cǐ)時的應變被定(ding)義爲臨界應📱變(biàn)
εC（圖
2）。研究人員同(tóng)時發現，不同長(zhang)度裂紋在各自(zì)臨界應變🌈下的(de)張開角度基本(běn)相等，由此認爲(wèi)，臨界應變值🐪即(ji)爲裂紋🐇完全張(zhang)開時的應變值(zhi)。上述現象表明(ming)，裂紋的張開
-閉(bì)合程度是影響(xiǎng)調制強度大小(xiao)的直接因素。
該(gai)研究可爲振動(dong)
-聲調制技術提(tí)供低頻幅度選(xuǎn)擇的依據，也爲(wèi)裂紋開㊙️合模型(xing)提🌈供了新的支(zhī)持。下一步将着(zhe)重于高頻頻率(lǜ)對調制強度的(de)影響研究，完善(shan)本技術的參數(shù)👈選擇規範。
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