一种Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法技术
【技术实现步骤摘要】
一种Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法
本专利技术涉及一种Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法，具体涉及一种板壳类工程结构中多个统计特征参数的Lamb波监测损伤识别方法，属于结构损伤识别
技术介绍
工程结构在使用过程中易发生各种各样的损伤，现有的结构损伤监测技术有声发射技术、错位散斑干涉技术、超声波技术等，但声发射技术存在信号较弱、衰减快，还要克服噪声等问题；错位散斑干涉技术受到剪切量、激励时间、激励方式等因素的影响，在损伤的定量方面尚未形成统一标准；超声波技术能够检测结构表面及浅距离涂层下的缺陷，仅要求被测结构能够传导超声波且需要传导介质，因此应用较为广泛，超声波技术中Lamb波监测技术应用较为广泛。近年来，Lamb波结构健康监测技术的应用已经从航空航天领域扩展到船舶、铁路、土木工程以及自动化工业等领域，对减少人员和财产损失及保证结构健康安全等方面发挥着举足轻重的作用。Lamb波具有衰减慢、传播距离远的特点，且对结构的微小损伤非常敏感。Lamb波是自由边界固体板中，横波和纵波耦合而成的特殊形式的应力波，它存在频散特性及多模式现象。在多模式情况...
【技术保护点】
一种Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在待测结构上，根据检测区域的大小，布置多个压力传感器组成激励/传感线型阵列；在激励/传感线型阵列中选择一个传感器作为激励，另一个传感器作为传感，组建检测通道，采集结构健康状态下所有检测通道的Lamb波响应信号；步骤2，在步骤1组建的检测通道上布置不同类型的损伤，针对各损伤类型，采集该损伤类型对应的检测通道的Lamb波响应信号；步骤3，对步骤1和步骤2得到的Lamb波响应信号分别进行统计特征参数提取，提取出六个统计特性参数，包括：均方根、方差、偏斜度、峰度系数、峰峰值及K因子，得到健康状态下的特征...
【技术特征摘要】
1.一种Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1，在待测结构上，根据检测区域的大小，布置多个压力传感器组成激励/传感线型阵列；在激励/传感线型阵列中选择一个传感器作为激励，另一个传感器作为传感，组建检测通道，采集结构健康状态下所有检测通道的Lamb波响应信号；步骤2，在步骤1组建的检测通道上布置不同类型的损伤，针对各损伤类型，采集该损伤类型对应的检测通道的Lamb波响应信号；步骤3，对步骤1和步骤2得到的Lamb波响应信号分别进行统计特征参数提取，提取出六个统计特性参数，包括：均方根、方差、偏斜度、峰度系数、峰峰值及K因子，得到健康状态下的特征数据集及各损伤类型对应的特征数据集；步骤4，利用主成分分析方法对健康状态下的特征数据集及各损伤类型对应的特征数据集均进行降维处理，得到健康状态下的新特征数据集及各损伤类型对应的新特征数据集；步骤5，将健康状态下的新特征数据集根据损伤类型进行分类，得到各损伤类型对应的健康状态的特征样本，利用EM算法分别训练各损伤类型对应的健康状态的特征样本，得到各损伤类型健康状态的高斯混合模型参数；步骤6，针对各损伤类型，将各损伤类型的新特征数据集分为训练样本和测试样本，利用EM算法从训练样本中训练出该损伤类型高斯混合模型混合参数，从而得到各损伤类型的高斯混合模型；其中，EM算法的初始参数为该损伤类型健康状态的高斯混合模型参数；步骤7，将测试样本分别输入各损伤类型的高斯混合模型中，计算模型的似然函数值，并比较各模型的似然函数值大小，将测试样本归类于模型似然函数值最大的损伤类型中。2.根据权利要求1所述Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法，其特征在于，步骤3所述均方根表达式为：其中，RMS为均方根，xi为第i个Lamb波响应信号，n为所有Lamb波响应信号的个数。3.根据权利要求1所述Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法，其特征在于，步骤3所述方差表达式为：其中，Variance为方差，xi为第i个Lamb波响应信号，n为所有Lamb波响应信号的个数，为xi的平均值。4.根据权利要求1所述Lamb波监测信号统计参数的损伤识别方法，其特征在于，步骤3所述偏斜度表达式为：其中，Skewness为偏斜度，xi为第i个Lamb波响应信号，n为所有Lamb波响应信号的个数，为xi的平均值。5.根据权利要...
【专利技术属性】
技术研发人员：王强，马淑贤，岳东，纪东辰，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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