基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法及系统技术方案

本公开提供了一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法及系统，包括：基于复合材料的数值仿真，获取最佳激励频率及群速度理论修正函数；基于最佳激励频率，分别获取复合材料健康和有损状态下的超声导波响应信号及用于信号采集的传感器坐标；基于获得的超声导波响应信号，进行有效路径筛选；基于健康状态下超声导波响应信号获得的实测群速度拟合得到群速度修正函数，基于获得的有效路径、群速度修正函数以及传感器坐标，计算得到实际延迟时间；基于实际延迟时间和参考延迟时间，获得损伤延迟因子；基于所述损伤延迟因子形成路径概率分布，通过路径概率的乘累加运算，获得结构损伤成像；基于成像结果的峰值点坐标获得结构损伤的定位结果。得结构损伤的定位结果。得结构损伤的定位结果。

【技术实现步骤摘要】
基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法及系统


[0001]本公开属于复合材料损伤信息分析
，尤其涉及一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]碳纤维复合材料具备重量轻、比强度高、结构整体性强和可设计性好等诸多优势，在航空航天、轨道交通等领域具备良好的应用前景。与金属材料不同，纤维增强型复合材料在周期性疲劳载荷的作用下，内部会出现基体裂纹、分层、脱粘、纤维断裂等复杂损伤。这些破坏形式以单一或组合方式出现，与结构材料、铺层属性及外部载荷作用密切相关，并伴随着材料剩余强度和结构承载能力的退化，带来巨大的安全隐患。因此，复合材料的结构性能监测与评估一直是备受关注的热点问题。
[0004]基于导波的结构健康监测技术由于检测范围广、损伤敏感性好、可实现在线监测等优点，在复合材料的无损检测方面表现出了巨大的潜力。超声成像技术通过合理设计压电传感网络激励和捕获超声导波，以超声导波作为损伤信息的承载和传递媒介，通本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法，其特征在于，包括：基于复合材料的频散特性数值仿真，获取最佳激励频率及群速度理论修正函数；基于所述最佳激励频率，分别获取复合材料健康和有损状态下的超声导波响应信号及用于信号采集的传感器坐标；基于获得的超声导波响应信号，根据散射能量参数计算结果以及预设阈值进行有效路径筛选；基于健康状态下超声导波响应信号获得的实测群速度拟合得到群速度修正函数，基于获得的有效路径、所述群速度修正函数以及传感器坐标，计算得到实际延迟时间；基于所述实际延迟时间和参考延迟时间，获得损伤延迟因子；基于所述损伤延迟因子形成路径概率分布，并通过执行路径概率的乘累加运算，获得结构损伤成像结果；基于所述成像结果的峰值点坐标获得结构损伤的定位结果。2.如权利要求1所述的一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法，其特征在于，所述基于所述实际延迟时间和参考延迟时间，获得损伤延迟因子，具体表示为实际延迟时间与参考延迟时间之间的差值与参考延迟时间的比值。3.如权利要求1所述的一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法，其特征在于，所述通过执行路径概率的乘累加运算，获得结构损伤成像结果，具体表示为：征在于，所述通过执行路径概率的乘累加运算，获得结构损伤成像结果，具体表示为：其中，N为路径数目，τ
d
为损伤延迟因子，p
i
(τ
d
)为引入损伤延迟因子的路径概率分布函数，具体表示为加权因子与概率分布函数的乘积；所述概率分布函数具体表示为：其中，β为概率成像的形状因子。4.如权利要求1所述的一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法，其特征在于，为了避免一次概率乘累加运算存在成像伪影，通过对所述执行路径概率的乘累加运算结果进行二阶概率乘累加运算，获得结构损伤成像结果。5.如权利要求1所述的一种基于延迟因子的概率乘累加结构损伤成像定位方法，其特征在于，所述分别获取复合材料健康和有损状态下的超声导波响应信号及用于信号采集的传感器坐标，具体为：在待测复合材料上搭建由环形传感阵列组成的超声导波检测系统，基于所述最佳激励频率，采...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜明顺，孙玲玉，吕珊珊，魏钧涛，张雷，张法业，隋青美，贾磊，
申请(专利权)人：山东大学，
类型：发明
国别省市：