【技术实现步骤摘要】
一种基于时间反转法原理的板结构冲击定位方法
本专利技术属于结构健康监测的冲击监测
，提出了一种基于时间反转法原理的板结构冲击定位方法。
技术介绍
航空航天器结构在服役过程中不可避免地会受到外界冲击的威胁，如空间碎片、飞鸟、弹丸/片、冰雹和掉落的工具等。航空航天器结构多为板结构，冲击损伤会显著降低结构的力学性能并减少其使用寿命，尤其是复合材料结构。常规的无损检测技术，如射线检测、超声波检测、磁粉检测等，大多需在地面进行并对局部结构进行拆卸，需耗费较多的人力和时间。通过传感器采集的冲击响应信号来识别冲击位置和载荷时间历程，结合结构已有的参数和实验数据，就能对结构的冲击损伤状态和剩余强度进行评估。结构健康监测系统能实时识别冲击结果，迅速为结构的安全评估和维修提供重要依据。三角定位法是目前国内外最常用的冲击定位方法，该方法基于传感器几何关系和应力波传播时间差，其前提是波从激励源到传感器沿直线传播。三角定位法原理简单，但需要精确获得波传播到各传感器的时间差和波在结构中的传播速度。实际应用中测量信号总会受到噪音的干扰，使得波的传播时间和速度难以精确测定。复杂结构中的波会...
【技术保护点】
1.一种基于时间反转法原理的板结构冲击定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、通过标定实验，获得待测板结构冲击响应传递函数Gi(xjk,ω)；在待测板结构上布置n个传感器，通过标定实验获得待测板结构不同位置上的冲击响应传递函数Gi(xjk,ω)；其中，xjk为第j行第k列个标定点；步骤二、根据Gi(xjk,ω)，对冲击事件的传感器的冲击响应信号si(t)进行时间反转数据处理，获得第i个传感器的冲击响应信号si(t)在标定点xjk处的重构冲击信号fi(xjk,t)；2.1)、待测板结构发生冲击后，在频域中对冲击事件的传感器的冲击响应信号si(t)进行时间反转数据处理，获得...
【技术特征摘要】
1.一种基于时间反转法原理的板结构冲击定位方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一、通过标定实验，获得待测板结构冲击响应传递函数Gi(xjk,ω)；在待测板结构上布置n个传感器，通过标定实验获得待测板结构不同位置上的冲击响应传递函数Gi(xjk,ω)；其中，xjk为第j行第k列个标定点；步骤二、根据Gi(xjk,ω)，对冲击事件的传感器的冲击响应信号si(t)进行时间反转数据处理，获得第i个传感器的冲击响应信号si(t)在标定点xjk处的重构冲击信号fi(xjk,t)；2.1)、待测板结构发生冲击后，在频域中对冲击事件的传感器的冲击响应信号si(t)进行时间反转数据处理，获得频域中该传感器信号si(ω)在xjk处的重构冲击信号fi(xjk,ω)；其中，si(ω)由si(t)进行傅里叶变换获得；上标(*)表示复数的共轭运算，对应于时域中的时间反转处理；2.2)、将fi(xjk,ω)进行逆傅里叶变换，获得时域中，第i个传感器的冲击响应信号si(t)在标定点xjk处的重构冲击信号fi(xjk,t)；步骤三、提取重构冲击信号fi(xjk，t)的特征值；3.1)、单一传感器重构冲击信号特征值提取；单一传感器重构冲击信号特征值包括峰值Pi(xjk)和相对峰值(1)重构冲击信号的峰值为：T为时间反转法处理时间长度；(2)重构冲击信号的相对峰值为：T1为信号聚集时段，T2＝T-T1，为聚集后时段；(3)重构冲击信号的相对峰值为：Mean表示平均值计算；(4)重构冲击信号的相对峰值为：3.2)、传感器的冲击响应信号融合，包括以下三种融合方式：(1)针对每个标定点，将步骤3.1)获得的所有传感器相对应的特征值相加，获得每个标定点处，融合后的重构冲击信号的峰值与相对峰值；(2)针对每个标定点，先将步骤二获得的所有传感器的重构冲击信号相加，然后根据步骤3.1)的提取方法提取特征值，获得每个标定点处，融合后的重构冲击信号的峰值与相对峰值；(3)针对每个标定点，先对每个传感器的重构冲击信号进行归一化处理，然后相加，...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈春林，李名锐，周刚，马坤，初哲，王可慧，冯娜，赵南，王长利，
申请(专利权)人：西北核技术研究所，
类型：发明
国别省市：陕西,61
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