一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法技术

本发明专利技术公开了一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法，属于分层损伤识别技术领域。本发明专利技术方法在贝叶斯框架下将椭圆轨迹法与概率成像法进行概率集成，可以合理地将多个对损伤敏感的特征进行融合，将已知的先验信息与实测的飞行时间（ToF）数据相结合，并采用马尔科夫链蒙特卡罗（MCMC）算法对未知参数的后验分布进行采样，提高了损伤定位的可靠性，增强了Lamb波在板状结构损伤定位中的适用性。且本发明专利技术可以通过对实测飞行时间（ToF）的处理，精准识别弧形复合材料层合板的分层损伤，定位绝对误差小于1cm。对误差小于1cm。对误差小于1cm。

【技术实现步骤摘要】
一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法


[0001]本专利技术属于分层损伤识别
，具体涉及一种基于贝叶斯框架和Lamb波的弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法。

技术介绍

[0002]复合材料以其较高的比强度、较低的结构重量、耐腐蚀性以及优异的抗疲劳性，近年来在汽车、航空航天以及国防军工等前端科技领域扮演了越来越重要的角色。然而，复合材料因其优越性能被广泛应用的同时，其复杂的破坏机理和损伤的难以察觉性也逐渐受到了人们的重视。一方面，复合材料的损伤模式和机理与金属材料截然不同；另一方面复合材料在服役过程中不可避免地会发生内部损伤。复合材料的纤维断层、基体脱粘、纤维分层等都可以对整个结构的安全性和可靠性造成巨大威胁。尤其是在损伤的初始阶段复合材料结构内部的微小损伤更是让人难以察觉，随着服役寿命的增长，内部的疲劳损伤越来越严重，当发展到一定的程度是就会对人们的生命财产安全带来巨大的威胁。因此，能够在损伤发生的前期对损伤进行识别就变得尤为重要。
[0003]在新型传感器技术的发展下，基于lamb波技术的复合材料结构健康监测技术，因其具有本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤1，在待检测的复合材料上布置传感器网络，形成传感器路径；步骤2，检测出Lamb波在复合材料层合板各个方向的传播速度，判断复合材料层合板对Lamb波信号传播速度的影响；步骤3，检测复合材料层合板上个路径的Lamb波信号，并获得损伤路径信号和无损伤路径信号的数据；步骤4，对每条路径的损伤信号数据和无损信号数据做相关性分析，获得两者的相关性DI；步骤5，对每条路径的散射信号进行连续小波变化后得到各个路径的飞行时间ToF；步骤6，对飞行时间ToF进行处理，将三维测量数据转换至二维成像平面；步骤7，利用贝叶斯原理进行损伤定位算法的融合得到其后验分布，将相关性DI和飞行时间ToF作为输入，利用马尔科夫链蒙特卡罗算法对融合后的后验分布进行抽样，得到位置参数（x，y）的分布；步骤8，对位置参数（x，y）进行可视化处理，得到最终的损伤位置。2.根据权利要求1所述的一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法，其特征在于：所述步骤1中布置传感器网络的具体方法是：以信号发射器为圆心125mm为半径在四分之一圆的范围内布置4个传感器。3.根据权利要求1所述的一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法，其特征在于：所述步骤2中检测出Lamb波在复合材料层合板各个方向的传播速度的具体方法是，通过对接收到的信号进行连续小波变换，获得各个方向上波的传播时间和传播速度。4.根据权利要求1所述的一种弧形复合材料层合板分层损伤的识别方法，其特征在于：所述步骤4中相关性分析表示为：其中，DI表示相关性，X
k
为未损伤板接收器的信号，Y
k
为损伤板接收器的信号，μ
x
为X
k
的均值，μ
y
为Y
k
的均值，K为数据记录点的总数，k为数据记录的点数；DI的值越大表示损伤存在的概率越小，反之DI的值越小表示损伤存在的概...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘鹏，范朝珠，王菡，崔福将，李志强，
申请(专利权)人：太原理工大学，
类型：发明
国别省市：