结构损伤指数映射的系统与方法技术方案

提供了一种检测和评估结构缺陷的系统和方法。存储的基准数据表示感测到的发射到无缺陷结构中的超声波。由多个耦合到该结构的致动器向该结构发射超声波。由该多个致动器向该结构发射的该超声波信号被多个传感器感测到，该传感器耦合到该结构并与该致动器空间隔开，从而产生和提供传感器数据。根据基准数据和传感器数据计算信号差分系数。将计算的信号差分系数空间映射以检测该结构内的一个或多个结构缺陷。

【技术实现步骤摘要】
结构损伤指数映射的系统与方法
本专利技术大体涉及结构健康监测，尤其是涉及结构缺陷的检测、定位和大小评估的方法和系统。
技术介绍
在许多行业，结构健康监测变得越来越重要。变得尤其重要的一个行业就是航空航天工业。这是因为，除其他因素外，在航空航天工业中，系统和组件的结构完整性可能导致飞行中关机、起飞中止、延误或者取消，所有这些都可引起显著的工业和消费者成本。一些目前已知的结构健康监测系统使用的是各种传感器阵列。这种阵列的使用，从数十到数百个传感器不等，具有一定的缺点。例如，每个传感器一个接一个的安装都需要大量人工和时间。当传感器被实现为相位阵列时，由于该阵列对传感器放置的不准确非常敏感，所以务必要确保每个传感器都在准确的位置上。而且，传感器布线相对复杂，传感器布线的长度、体积和重量很大。除上述外，已经开发了用于提供损伤映射可视化表示的各种数值方法，用于结构缺陷检测、定位和大小确定。在这些现有的数值方法中包括各种计算机断层扫描(CT)方法。目前已知的CT方法能够提供相对精确的缺陷图像，但是也相对耗时以及计算量庞大。而且，许多CT方法依赖于对监测区域的高密度覆盖。因此，在需要实时结构健康监测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于检测和评估结构缺陷的方法，包括步骤：存储与结构相关联的基准数据，该基准数据表示感测到的发射到没有缺陷的该结构中的超声波；从耦合到该结构的多个致动器发射超声波到该结构中；利用耦合到该结构并与致动器空间隔开的多个传感器，感测从该多个致动器发射到该结构中的超声波，从而产生并且提供传感器数据；根据该基准数据和该传感器数据计算信号差分系数；以及空间映射所计算的信号差分系数以检测该结构中的一个或多个结构缺陷。

【技术特征摘要】
2011.06.27 US 13/169,8581.一种用于检测和评估结构缺陷的方法，包括步骤：存储与结构相关联的基准数据，该基准数据表示感测到的发射到没有缺陷的该结构中的超声波；从耦合到该结构的多个致动器发射超声波到该结构中；利用耦合到该结构并与致动器空间隔开的多个传感器，感测从该多个致动器发射到该结构中的超声波，从而产生并且提供传感器数据；根据该基准数据和该传感器数据计算信号差分系数；以及空间映射所计算的信号差分系数以检测该结构中的一个或多个结构缺陷，该方法的特征在于，该信号差分系数SDC利用下式计算：其中，，是分别与该基准数据和传感器数据相关联的包络，，分别是该基准数据和传感器数据的平均值，以及i和j分别是致动器和传感器的索引。2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括根据该空间映射的信号差分系数生成损伤映射。3.根据权利要求2所述的方法，进一步包括呈现表示该损伤映射的图像。4.根据权利要求1所述的方法，其中利用基函数对该SDC进行空间映射，该基函数利用下式定义：其中：，,是空间坐标，和分别是致动器和传感器的索引，是致动器-和传感器-之间的直达路径长度，是从致动器-到坐标为的点之间的距离，是从传感器-到坐标为的点之间的距离，以及是二维余弦窗。5.根据权利要求4所述的方法，进一步包括利用下式生成损伤映射：，其中是在空间坐标处的损伤指数。6.根据权利要求5所述的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：R·赫德尔，J·芬达，K·阿达梅克，
申请(专利权)人：霍尼韦尔国际公司，
类型：发明
国别省市：