一种结构导波响应群速度频散测试方法技术

技术编号:21735138 阅读:50 留言:0更新日期:2019-07-31 18:49
一种结构导波响应群速度频散测试方法,在结构件上布置单组PZT压电元件对,分别作为信号激励器和传感器,构成导波信号激励‑传感测量通道;按照测试频段设计一组窄带激励信号,采集相应激励下的结构导波响应信号;对所有采集到的结构导波响应信号进行时间截取,并对截取后的信号按直达波信号最大峰值幅度分别进行归一化处理,再按照激励时刻基准进行同步叠加,对叠加后的信号做时频处理,根据时频处理结果中的波峰分布以及传播距离,计算得到待测结构中导波传播频散特性。本发明专利技术方法能基于现有的测试条件,简便实现板、壳、管、柱等结构中频散特性的测试和分析,对导波结构健康监测的研究和应用具有较好的支撑作用和应用价值。

A Method for Measuring Group Velocity Dispersion of Guided Wave Response of Structures

【技术实现步骤摘要】
一种结构导波响应群速度频散测试方法
本专利技术属于导波监测
,涉及一种采用单组压电激励/传感元件的结构导波响应群速度频散测试方法,用于实际工程结构中导波信号多模态群速度-频率频散曲线测试,从而实现待测工程结构导波频散特性分析和监测。
技术介绍
随着导波监测技术的不断发展,其应用越来越广泛,但由于导波信号存在多模及频散特性,在应用过程中存在信号分析和处理难的问题。现有研究中大多针对均匀板、壳、柱体类结构,通过求解频散方程获得此类待测结构的频散曲线,然而,实际工程应用中,大多数的工程结构都是非均匀尺度的,因此很难直接得到频散曲线解析解,为了进行导波损伤监测,必须采用现场测试的方法确定速度-频率频散特性。导波在线结构损伤监测应用中,处于体积、功耗等考虑,大多采用压电陶瓷片作为激励器传感器,加上信号发生装置、功率放大器、信号放大器和数据采集设备等,构成完整的监测系统。由于压电陶瓷片往往是直接粘贴在待测结构表面,因此在导波信号激励与传感过程中,根据动力学方程,导波信号是通过压电陶瓷施加在结构表面的剪应力传递而激发出来的,然而,当压电陶瓷片尺寸固定时,在这一激发过程中,激发出的信号幅度具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种结构导波响应群速度频散测试方法,其特征是采用单组压电激励/传感元件,包括以下步骤:步骤1,在结构件上布置单组PZT压电元件对,分别作为信号激励器和传感器,构成导波信号激励‑传感测量通道;步骤2,按照测试频段,设置一组激励信号Ei,i=1,2,…,N,N为激励信号总数量,并将激励信号在激励器上依次分别加载,同时采集相应激励下的结构导波响应信号Si,i=1,2,…,N;步骤3,对所有采集到的结构导波响应信号进行时间截取,时间截取的窗口相同,所述截取的响应信号中包括所有直达波波包,并对截取后的信号按直达波信号最大峰值幅度分别进行归一化处理,得到归一化响应信号

【技术特征摘要】
1.一种结构导波响应群速度频散测试方法,其特征是采用单组压电激励/传感元件,包括以下步骤:步骤1,在结构件上布置单组PZT压电元件对,分别作为信号激励器和传感器,构成导波信号激励-传感测量通道;步骤2,按照测试频段,设置一组激励信号Ei,i=1,2,…,N,N为激励信号总数量,并将激励信号在激励器上依次分别加载,同时采集相应激励下的结构导波响应信号Si,i=1,2,…,N;步骤3,对所有采集到的结构导波响应信号进行时间截取,时间截取的窗口相同,所述截取的响应信号中包括所有直达波波包,并对截取后的信号按直达波信号最大峰值幅度分别进行归一化处理,得到归一化响应信号步骤4,将所有截取并归一化处理后的响应信号以各自对应的激励开始时刻为基准,进行同步叠加,得到叠加响应信号对叠加后的响应信...

【专利技术属性】
技术研发人员:王晶王璇张春艳吕黎
申请(专利权)人:南京信息职业技术学院
类型:发明
国别省市:江苏,32

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