一种二维损伤定量化监测方法技术

本发明专利技术属于无损检测和结构健康监测技术，涉及一种二维损伤定量化监测方法。本发明专利技术利用待测区域布置的传感器网络激励及接收波信号，利用传感器自发自收定位模式形成圆形定位曲线，利用相邻传感器一发一收定位模式形成椭圆形定位曲线。这些圆形定位曲线以及椭圆形定位曲线相交所围成的内部区域就是本发明专利技术所确定的二维损伤的边缘位置。用定位曲线得到的损伤区域进行积分即可得到二维损伤的面积，实现定量化监测。相比于现有技术，本发明专利技术不仅可以给出二维损伤位置，还可更进一步快速准确地给出损伤面积的大小，而且传感器布置简单，不需要标定，可大大地减少大型装备结构检查维护的成本、增加结构的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种二维损伤定量化监测方法
本专利技术属于无损检测和结构健康监测技术，涉及一种二维损伤定量化监测方法。
技术介绍
在循环载荷以及多种极端环境的长期作用下，飞机及其他一些机械装备上的关键结构可能会出现损伤，如金属结构的腐蚀、变形，复合材料结构的脱层、脱粘等。这些损伤如不能及时地发现和维修会造成很大的安全隐患。目前的无损检测方法主要用一些外部设备对结构进行定期检测，在检测一些内部结构时常常需要对装备结构进行拆卸，这不仅会减少这些装备的服役时间，同时也会增加这些装备的维护成本。目前国际上关注较多的集成式结构健康监测方法，通过利用布设在结构上的传感器网络对损伤进行监测并及时给出结构的健康状态，从而降低飞机及其他机械装备的维护时间和成本。目前在损伤监测方面，国内外的科研人员已经取得了一定的进展，比如(1)利用相控阵方法可以定位出损伤的区域及尺寸，(2)通过传感器网络测量损伤前后的波能量可以判断出损伤的区域，进一步结合标定的方法可以给出损伤的尺寸信息等。然而在实际应用中，目前发展出的损伤尺寸定量化方法还存在着一定的不足。比如，如果对大量的结构都布置密集的相控阵网络，就会增加系统的重量，同时会增加本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二维损伤定量化监测方法，其特征在于：利用待测区域布置的传感器网络激励及接收波信号，通过分析传感器直接到达的波信号和由二维损伤边缘反射或散射的波信号，利用传感器自发自收模式形成圆形定位曲线，利用相邻传感器一发一收模式形成椭圆形定位曲线，所形成的圆形定位曲线以及椭圆形定位曲线相交所围成的内部区域即为所确定的二维损伤区域。

【技术特征摘要】
1.一种二维损伤定量化监测方法，其特征在于：利用待测区域布置的传感器网络激励及接收波信号，通过分析传感器直接到达的波信号和由二维损伤边缘反射或散射的波信号，利用传感器自发自收模式形成圆形定位曲线，利用相邻传感器一发一收模式形成椭圆形定位曲线，所形成的圆形定位曲线以及椭圆形定位曲线相交所围成的内部区域即为所确定的二维损伤区域，将用定位曲线得到的损伤区域进行积分得到二维损伤的面积。2.根据权利要求1所述的二维损伤定量化监测方法，其特征在于，进一步包括如下步骤：步骤一：传感器网络布置在被测结构上布设4个传感器，所述的4个传感器构成传感器网络的基本网格，测量传感器之间的距离；步骤二：波信号的激励及采集将波信号分别加载到传感器网络的4个传感器，相邻传感器形成一发一收模式，同时每个传感器形成自发自收模式，通过两种采集模式形成的定位曲线对损伤边缘进行定位，其中，自发自收模式给出的定位曲线是圆，如公式1所确定，一发一收模式给出的定位曲线是椭圆，如公式2所确定：以上方程中，(x,y)是损伤边缘某个点的坐标，(x1,y1),(x2,y2)分别是传感器1和传感器2的坐标；L12是传感器1，2之间的直线距离；Tc11是波包从传感器1到达损伤边缘再回到传感器1的时间；T12是波包从传感器1直接到达传感器2的时间；Tc12是波包从传感器1到损伤边缘再到达传感器2的时间；步骤三：损伤边缘确定在一个传感器网格内，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜朝亮，王奕首，卿新林，
申请(专利权)人：中国商用飞机有限责任公司，中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心，
类型：发明
国别省市：