蘭姆波飛機結冰傳感器的最佳工作模態研究*

吳榮興　李建中　于蘭珍　李曉東

(1.寧波職業技術學院建工學院　浙江寧波 315800；　2.寧波大學機械與力學學院　浙江寧波 315211)

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蘭姆波飛機結冰傳感器的最佳工作模態研究*

吳榮興1,2李建中1于蘭珍1,2李曉東1

(1.寧波職業技術學院建工學院浙江寧波 315800；2.寧波大學機械與力學學院浙江寧波 315211)

首先建立了蘭姆波在覆蓋冰層的無限大各向同性板中傳播的波速方程。通過數值計算獲得了在覆蓋不同冰層厚度下薄板中蘭姆波的色散曲線。接著繪制了在給定檢測頻率下蘭姆波波速隨厚度變化的關系曲線圖，進一步提出了蘭姆波飛機結冰檢測過程中最佳模態的選取方法。研究結果表明冰層厚度與蘭姆波波速之間存在對應關系，可以通過判斷各階模態的耦合情況來選取最佳檢測模態。

蘭姆波飛機冰層波速頻率傳感器

0　引言

在航空界飛機結冰是影響飛機安全飛行的重要因素之一[1]。目前的飛機結冰傳感器具有明顯的滯后性，無法對微量和微薄冰層進行有效探測[2-3]。與此同時，基于各種聲波理論的新型飛機結冰傳感器技術和探測系統得到了廣泛的研究。吳榮興等提出了瑞利波飛機結冰傳感器[4]，江城等利用樂甫波來探測機翼上冰層的厚度[5-7]，雖然對微薄冰層的探測精度的確比較優越，但是在實際檢測過程中，聲表面波傳感器必將接觸到水和冰，這兩種模態的聲表面波都將在水中發生強烈衰減[8-9]。同時在飛行過程中，飛機機體表面的溫度常發生急劇變化，冰層在瞬間將達到一定厚度，而表面波對大厚度冰層的探測精度不高[8-9]。……