【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及但不限于结构健康监测，尤指一种基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法。
技术介绍
1、由于导波能够传播较长距离，且对裂纹、腐蚀和分层等损伤敏感，因此基于导波的损伤监测技术受到了学术界的广泛关注。在损伤监测技术方面，损伤指数方法是一种常用的用于损伤判定的方式。
2、损伤指数方法就是建立能反映损伤特征的导波信号提取参数。目前主要有三种类型的损伤指数，分别为基于信号时域的损伤指数、基于信号频域的损伤指数和结合信号时域与频域的损伤指数。上述现有损伤指数方法中建立的三种类型的损伤指数，虽然已在结构损伤监测中显示出了一定成效，但是其对结构损伤判定的准确性会受到外界环境(如温度、结构载荷等)的影响。
技术实现思路
1、本专利技术的目的：为了解决上述技术问题，本专利技术实施例提供了一种基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，以解决现有损伤指数方法，普遍存在对结构损伤判定的准确性会受到外界环境影响的问题。
2、本专利技术的技术方案：本专利技术实施例提供一种基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，包括：
3、步骤1，在待测结构上布置压电传感器网络，以形成n条监测路径；
4、步骤2，采集待测结构上所有监测路径的导波基准信号，包括：在待测结构未形成损伤的状态下采集导波基准信号；
5、步骤3，采集待测结构上所有监测路径的导波当前信号，包括：通过对待测结构施加拉压载荷，并且在施加载荷的过程中以预设时间间隔采集导波当前信
6、步骤4，基于步骤2和步骤3所采集的信号，计算每条监测路径的损伤指数，即得到基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数；
7、步骤5，根据得到的每条监测路径的损伤指数，判断待测结构的损伤情况。
8、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
9、所述步骤2中所采集的导波基准信号为：bi(t)；
10、其中，bi(t)表示第i条监测路径的导波基准信号，且i＝1,2,…,n。
11、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
12、所述步骤3中所采集的导波当前信号为：ci(t)；
13、其中，ci(t)表示第i条监测路径的导波当前信号，且i＝1,2,…,n。
14、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
15、所述步骤4中计算每条监测路径的损伤指数的方式为：
16、
17、其中，dii为第i条监测路径的损伤指数，tb为导波监测信号局部包络的起始时间，te为导波监测信号局部包络的结束时间，ebi(t)为导波基准信号bi(t)的包络，eci(t)为导波当前信号ci(t)的包络，ri(τ)为导波基准信号包络ebi(t)和导波当前信号包络eci(t)的互相关；所述导波基准信号和导波当前信号统称为导波监测信号。
18、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
19、所述步骤4中，导波基准信号包络ebi(t)的计算方式为：
20、
21、其中，为导波基准信号bi(t)的希尔伯特变换。
22、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
23、所述步骤4中，导波当前信号包络eci(t)的计算方式为：
24、
25、其中，为导波当前信号ci(t)的希尔伯特变换。
26、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
27、所述步骤4中，导波基准信号包络ebi(t)和导波当前信号包络eci(t)的互相关ri(τ)的计算方式为：
28、
29、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，所述步骤5包括：
30、根据每条监测路径的损伤指数dii大小，判断本条监测路径的损伤情况；其中，损伤指数值越大，表明结构损伤越严重。
31、可选地，如上所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法中，
32、所述待测结构为复合材料t型接头，所述复合材料t型接头上布设有3个压电传感器，包括：布置在t形接头的中部支板一侧的压电传感器1，以及t形接头的底板两侧上端面的压电传感器2和压电传感器3，并通过3个压电传感器形成2条监测路径，分别为：由压电传感器1和压电传感器2形成的第1条监测路径，以及由压电传感器1和压电传感器3形成的第2条监测路径。
33、本专利技术的有益效果：本专利技术实施例提供一种基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，通过在待测结构上布置压电传感器网络，以形成n条监测路径，在待测结构未形成损伤前采集导波信号作为导波基准信号，在对待测结构施加拉压载荷的过程中以预设时间间隔采集导波当前信号，并基于采集信号计算出每条监测路径的损伤指数，从而根据损伤指数，判断待测结构上每条监控路径的损伤情况。采用本专利技术实施例提供的导波损伤指数方法计算出的损伤指数为基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数，能够减弱温度、载荷等外界环境变化对导波损伤识别结果的影响，改善了损伤识别的准确性，可应用于薄壁结构的损伤监测。
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1.一种基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
6.根据权利要求4所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
7.根据权利要求4所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
8.根据权利要求1～3中任一项所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，所述步骤5包括：
9.根据权利要求1～3中任一项所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
【技术特征摘要】
1.一种基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
3.根据权利要求1所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
4.根据权利要求1～3中任一项所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤指数方法，其特征在于，
5.根据权利要求4所述的基于局部信号包络互相关峰值的导波损伤...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘国强，王莉，王霞光，任一鹏，杨宇，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：
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