王瑜
,
袁慎芳
,
邱雷
复合材料学报
为降低Lamb波在复合材料结构中传播时存在的频散现象和各方向传播特性的不一致性给损伤监测带来的困难,提出一种利用Hilbert变换改进的空间滤波器对复合材料结构损伤进行成像的方法.分析了基于空间滤波器的信号合成成像原理,在此基础上利用Hilbert变换构造传感器时域响应信号的解析信号参与到信号合成成像过程中.通过对仿真声源的成像实验,验证了该方法的可行性,通过对碳纤维复合材料板结构上激励源和损伤的成像实验,验证了该方法的功能.研究表明该方法能够识别损伤相对于压电传感器阵列的角度位置和损伤散射信号的到达时刻.
关键词:
结构健康监测
,
复合材料
,
空间滤波器
,
损伤成像
,
压电传感器阵列
,
主动Lamb波
,
Hilbert变换
,
信号合成
邱雷
,
袁慎芳
,
张逍越
,
王强
,
张炳良
,
杨伟伟
复合材料学报
研究了一种基于压电传感器阵列和主动Lamb波的结构损伤成像方法,有助于克服Lamb波在板结构中、特别是在复合材料板结构中存在的频散、多种模式及模式转换的现象给结构健康监测带来的困难.分析了结构多损伤散射信号的时间反转聚焦原理,在此基础上提出了一种基于Shannon复数小波和时间反转聚焦的信号合成成像方法.该方法中,确定Lamb波响应信号的到达时刻是信号能够准确聚焦的关键因素之一.提出了利用Shannon复数小波变换计算Lamb波响应信号到达时刻的方法.在碳纤维复合材料板结构上对整套信号合成成像方法进行了验证.研究结果表明,该方法能够有效地对同一个监测区域中的多个损伤进行成像定位.相对于30cm×30cm的监测区域,定位误差不超过2cm.该方法有助于结构健康监测技术的工程应用.
关键词:
结构健康监测
,
复合材料
,
时间反转
,
Shannon复数小波
,
信号合成
,
损伤成像
蔡建
,
石立华
,
袁慎芳
复合材料学报
针对传统时间反转（TR）方法消除Lamb波传播时间和操作复杂的问题，提出了虚拟时间反转（VTR）方法。该方法采用换元激励和接收机制以保留时间信息，并运用信号运算代替物理TR操作。讨论了基于阶跃激励获取损伤监测路径传递函数的VTR实现过程。提出了基于VTR的高分辨率损伤成像方法。为了降低复合材料各向异性的影响，在成像中进行了速度修正。实验结果表明，VTR方法能对碳纤维复合材料板中的Lamb波损伤散射波包进行部分再压缩和TR聚焦，通过本文中成像方法也能清晰显示出板中单个和两个近邻损伤。
关键词:
复合材料
,
Lamb波
,
时间反转
,
损伤成像
,
分辨率
鲍峤
,
袁慎芳
,
邱雷
,
王同光
复合材料学报
doi:10.13801/j.cnki.fhclxb.20160616.003
提出了一种基于传感器线阵的多重信号分类(Multiple Signal Classification,MUSIC)损伤成像方法用于航空复合材料的损伤监测。该方法采用 MUSIC阵列信号处理方法,通过对传感器阵列信号进行协方差特征值分解,在结构上进行方向扫描并构建监测区域的空间谱,从而实现对结构损伤的成像,具有一维传感器阵列易于布置的优点。所提出的方法在变厚度航空复合材料油箱结构上进行了验证,结果表明,该方法能够准确实现航空复合材料结构上的损伤成像,定位误差小于2 cm。
关键词:
复合材料
,
航空油箱
,
多重信号分类(MUSIC)
,
损伤成像
,
无损检测
