二维波导模型中缺陷重构逆方法的实验验证

缺陷重构在基于导波的无损检测与结构健康监测中至关重要。本文提出一种通过对比测量结果与时域仿真模型来重构钢板中缺口（可视为代表裂纹的人工缺陷）的算法。模型含一参数化缺口，其几何参数待重构。尽管算法以广义形式针对多种缺陷类型给出，但采用导波传播的特殊情形以考察最简可能的仿真模型之一——仅离散化钢板横截面。板横截面高效仿真模型由半解析比例边界有限元法获得。所用重构算法基于梯度，梯度由算法微分计算。专用实验装置激发近平面波前沿垂直于缺口方向传播。扫描式激光多普勒测振仪记录板表面若干点的速度场，作为重构算法输入。利用两块含不同深度缺口的板，证明了精确的几何重构可行。