質量控制(zhì)與監測是(shì)保(bǎo)障工程結構（如建築物、橋梁、高速(sù)列車、飛行器、大型遊樂設施等）安全(quán)運行的必要手段。其(qí)中，各種裂紋類缺陷對(duì)結構健康産生的威脅最大(dà)，對此類缺(quē)陷的監測一直是人們重點關(guān)注的問題。
振動
-聲調(diào)制技術就是一種(zhǒng)對裂紋類缺陷非(fēi)常(cháng)敏感的非線性聲學檢測方法。
中(zhōng)國科學(xué)院聲學研究所噪聲與振動重點實驗室的研究人員最近發現，振動
-聲調(diào)制檢測中的低(dī)頻幅度與調制強(qiáng)度(dù)之間并非此前認爲的正向線性(xìng)相關(guān)關系，而是當(dāng)低頻幅度達到一個臨界(jiè)值後，調制強度不
再增加。相關成果發表于國際學術期刊《結(jié)構健康監測(cè)》（
Structural Health Monitoring
）2018年第
17卷第
2期。
裂紋兩側界面一般(bān)呈（部分）接(jiē)觸狀态，在外部作用下可(kě)發生(shēng)相(xiàng)對運動。若将振動信号
f1和超聲信(xìn)号
f0同時施加在所測結構上，通(tōng)過裂紋界面的超(chāo)聲信号的幅度或(huò)相位将随振動發生變化，即被調(diào)制(zhì)産生
f0±nf1成分（圖
1）。因此，通過監測調(diào)制的強度即可對結構内部質量(liàng)進行評價，這(zhè)就是振動(dòng)
-聲(shēng)調制技術。
在應用中，激勵信号幅度和頻率的選擇是首先需要(yào)考慮的問題。已有研究認爲，低頻(pín)激(jī)勵幅(fú)度越大，接收信号中(zhōng)的調(diào)制越強。
研究人(rén)員(yuán)以含不(bú)同長度疲勞裂紋的鋁杆爲實(shí)驗對象，測(cè)量不同低頻激勵幅(fú)度下接收信号中的調(diào)制強度，同時使用動态應變儀測量其裂紋(wén)區域的應變。
實驗發現，裂紋區應變随低頻幅度(dù)增大而增加，調制(zhì)強度随應變增大也會增加，但是當應變到達一定值之後(hòu)，調制強度基本不再變(biàn)化，此(cǐ)時的應變被定義爲臨界應變
εC（圖
2）。研究人員同時發現，不同長度裂紋在各自(zì)臨界應變下的張開角度基本相等，由此認爲，臨界(jiè)應變值即爲裂紋完全張開時的應變值。上述現象表明，裂紋的張開
-閉合程度是影響(xiǎng)調制強度大小的直接因素。
該研究(jiū)可爲振(zhèn)動
-聲調制技術提供低頻幅度選擇的依據，也(yě)爲裂紋開合模型(xíng)提供了新的支持。下一步将着重于(yú)高頻(pín)頻率對調制強度的影響研究(jiū)，完善本技(jì)術的參數選擇規範。
