以平板类试件贯穿裂纹为研究对象,采用超声脉冲作为激励源,对裂纹区域温度空间分布规律和温度随时间变化规律进行了分析研究。首先建立了裂纹区域热传导模型,再通过对其在二维平面内的传热及温度分布进行仿真,将缺陷生热模拟成脉冲热源,分析了超声激励下裂纹区域温度峰值与热量的变化情况。然后总结出温度空间与时间分布特征,并提出了裂纹区域温度缺陷信号判断标准,最后通过实测数据验证了温度时间空间分布特征及判断标准的有效性。

在服役过程中,螺栓连接受到多种环境因素的作用可能会发生预紧力下降、松动甚至松脱。连接部位早期松动的可靠检测对确保结构的可靠性和安全性具有重要的意义。采用高频具有混沌特征的超声波信号激励待测连接结构,采集结构的动力响应信号,利用非线性时间序列分析方法提取表征连接松动的特征参量。以螺栓搭接梁为研究对象,采用压电陶瓷片作为激励和响应信号采集元件。对响应信号进行解调和相空间重构,提取表征吸引子整体特征的Lyapunov维数和表征吸引子局部特征的平均吸引子局部方差比ALAVR作为松动指标。实验结果表明：该方法能够有效检测螺栓连接的松动状态;吸引子特征量ALAVR相较于Lyapunov维数对预紧力下降具有更好的检测效果;特征参量ALAVR能够有效检测出早期的螺栓松动。