The invention relates to a method based on the forward scattering wave and C mean clustering algorithm in defect location method, including: obtaining the free response signal damage of plate structures and similar plate damage state, in response to a signal without damage of the plate structure as the reference signal in response to a signal of similar plate damage condition for damage signal; the reference signals and damage signal after pretreatment to do bad, get the difference signal through Hilbert transform to extract the signal envelope difference; extraction of direct wave envelope difference, with the maximum amplitude of direct wave envelope difference measure corresponding to the direct wave difference; direct wave difference as the excitation sensor corresponding to each sensor in 2 groups the maximum detection data of all sensors on the sensor, respectively connected by a straight line, 2n line; C mean clustering algorithm to obtain 2n straight The intersection points of the line are clustered centers to locate defect locations. Compared with the prior art, the invention has the advantages of high positioning accuracy, simple operation, etc..
【技术实现步骤摘要】
基于前向散射波和C均值聚类算法的板类缺陷定位方法
本专利技术涉及板类结构无损检测领域,尤其是涉及一种基于前向散射波和C均值聚类算法的板类缺陷定位方法。
技术介绍
Lamb波传播速度快、检测范围大、灵敏度高、衰减小,可实现对板材高效率、无盲区检测,已经成为广受关注的无损检测方式之一,如中国专利申请CN105527345A公开的一种基于密集型激光传感器阵列的Lamb波板状结构的缺陷定位方法。研究者已经提出了许多用于板类缺陷定位的成像算法并得到了实验性的验证。但由于噪音以及边界反射和缺陷处模态转换的影响,常常使成像位置偏离缺陷的实际位置。近年来国内外学者围绕着如何减少噪音以及边界反射和缺陷处模态转化对成像精度的影响,提出了许多信号处理方法。这些方法包括基准线减法、小波降噪、滤波、模态分离等。这些信号处理方法在成像算法上的应用一定程度上提高了缺陷的定位精度,但对噪音和边界反射以及模态转换对缺陷定位精度的影响并不能完全消除。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种定位精度高、操作简单的基于前向散射波和C均值聚类算法的板类缺陷定位方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:一种基于前向散射波和C均值聚类算法的板类缺陷定位方法,包括以下步骤:1)在板类结构中布置由n个传感器组成的稀疏阵列,选择最佳激励频率,对所述稀疏阵列中所有传感器依次进行激励,每次激励时,受激励的传感器为激励传感器,其余传感器为接收传感器,同时接收信号,作为响应信号,分别获取无损伤板类结构和同类板损伤状态下的响应信号,以所述无损伤板类结构的响应信号作为基准信号,以 ...
【技术保护点】
一种基于前向散射波和C均值聚类算法的板类缺陷定位方法,其特征在于,包括以下步骤:1)在板类结构中布置由n个传感器组成的稀疏阵列,选择最佳激励频率,对所述稀疏阵列中所有传感器依次进行激励,每次激励时,受激励的传感器为激励传感器,其余传感器为接收传感器,同时接收信号,作为响应信号,分别获取无损伤板类结构和同类板损伤状态下的响应信号,以所述无损伤板类结构的响应信号作为基准信号,以所述同类板损伤状态下的响应信号为损伤信号;2)对所述基准信号和损伤信号进行预处理后做差,得到差值信号,并对所述差值信号通过Hilbert变换提取差值信号包络;3)从所述差值信号包络中提取直达波差值包络,以直达波差值包络的最大幅值衡量对应直达波差值的大小;4)获取每个传感器作为激励传感器时对应的直达波差值中最大的2组检测数据所在的传感器对,将所有传感器对分别用直线连接,获得2n条直线;5)以C均值聚类算法获得所述2n条直线的交点的聚类中心,以获得的聚类中心作为缺陷位置。
【技术特征摘要】
1.一种基于前向散射波和C均值聚类算法的板类缺陷定位方法,其特征在于,包括以下步骤:1)在板类结构中布置由n个传感器组成的稀疏阵列,选择最佳激励频率,对所述稀疏阵列中所有传感器依次进行激励,每次激励时,受激励的传感器为激励传感器,其余传感器为接收传感器,同时接收信号,作为响应信号,分别获取无损伤板类结构和同类板损伤状态下的响应信号,以所述无损伤板类结构的响应信号作为基准信号,以所述同类板损伤状态下的响应信号为损伤信号;2)对所述基准信号和损伤信号进行预处理后做差,得到差值信号,并对所述差值信号通过Hilbert变换提取差值信号包络;3)从所述差值信号包络中提取直达波差值包络,以直达波差值包络的最大幅值衡量对应直达波差值的大小;4)获取每个传感器作为激励传感器时对应的直达波差值中最大的2组检测数据所在的传感器对,将所有传感器对分别用直线连接,获得2n条直线;5)以C均值聚类算法获得所述2n条直线的交点的聚类中心,以获得的聚类中心作为...
【专利技术属性】
技术研发人员:周邵萍,翟双苗,陈少杰,李勇,杨斌,张楠楠,刘伟,
申请(专利权)人:华东理工大学,
类型:发明
国别省市:上海,31
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