基于超声导波轻量化网络的复合材料损伤实时检测方法技术

本发明专利技术涉及结构健康检测技术领域，特别涉及一种基于超声导波轻量化网络的复合材料损伤实时检测方法。方法包括：采集复合材料的超声导波数据；对超声导波数据进行预处理后，生成训练集和测试集；其中，训练集含有若干个带有标签的二维图像；利用训练集中的若干个二维图像训练预先构建好的PGC‑DMRCN轻量化神经网络，得到用于对复合材料进行实时检测损伤定位的检测模型；其中，PGC‑DMRCN轻量化神经网络包括依次连接的4个部分分组卷积模块、动态多尺度残差注意力机制模块和分类模块。本方案，通过采用轻量化的部分分组卷积模块和动态多尺度残差注意力机制模块，实现复合材料的实时高精度损伤识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及结构健康检测，特别涉及一种基于超声导波轻量化网络的复合材料损伤实时检测方法。

技术介绍

1、碳纤维复合材料由于其低密度、高刚度、抗疲劳等特点，在各种工程领域得到广泛应用。然而，使用中的复合结构在外部冲击、工作负荷变化和使用时间增加时很容易产生隐性损伤，这可能降低材料的强度，导致结构失效和突发事故。因此，开发实时损伤检测技术至关重要。目前存在许多用于检测复合结构损伤的技术，例如超声引导波(ugw)和热成像。其中，基于ugw的结构健康监测(shm)技术被认为是评估复合结构完整性最有前景的方法之一，因为它对微小且隐形的损伤敏感，并且可以通过较少的传感器检测更广范围的损伤。且基于机器学习的损伤检测方法更适用于实际应用，特别是深度学习，因为它不需要任何先前经验，并且可以自动捕捉引导波信号与损伤之间的相关性。

2、然而，现存基于深度学习的复合材料检测损伤定位方法过于追求损伤检测的识别性能，而忽视了实际应用中对实时检测的需求，在实时检测的条件下，现有的损伤检测模型不支持完成高精度的识别。

3、因此，亟需一种新的基于超声导波轻量本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于超声导波轻量化网络的复合材料损伤实时检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声导波数据由模拟系统采集，所述模拟系统包括复合材料试件、传感器阵列、控制系统、转换系统、主系统和计算机，所述复合材料试件的待测区域划分为16个等面积子区域，所述传感器阵列含有9个压电陶瓷传感器，并以方阵形式均布于所述复合材料试件的待测区域表面，所述控制系统与各压电陶瓷传感器连接，用于控制各压电陶瓷传感器；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述超声导波数据进行预处理，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于...

【技术特征摘要】

1.一种基于超声导波轻量化网络的复合材料损伤实时检测方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述超声导波数据由模拟系统采集，所述模拟系统包括复合材料试件、传感器阵列、控制系统、转换系统、主系统和计算机，所述复合材料试件的待测区域划分为16个等面积子区域，所述传感器阵列含有9个压电陶瓷传感器，并以方阵形式均布于所述复合材料试件的待测区域表面，所述控制系统与各压电陶瓷传感器连接，用于控制各压电陶瓷传感器；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对所述超声导波数据进行预处理，包括：

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，每一条传播路径的超声导波数据是通过如下方式进行分段近似聚合的：

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述将一维的所述目标导波数据按照时间戳转变为用以表征所述目标导波数据中...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨正岩，马济通，包文强，武湛君，高东岳，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：