专利名称: |
一种基于Toeplitz近似法的复合材料板损伤检测方法 |
摘要: |
本发明属于工程结构健康监测领域,涉及一种基于Toeplitz近似法的复合材料板损伤检测方法。包括以下步骤:步骤一:对复合材料板的损伤散射信号进行采集;步骤二:利用Toeplitz近似法对损伤散射信号的来波方向进行估计;步骤三:结合小波变换和Lamb波传播特性对损伤散射源的距离进行估计。本发明方法所采用的方法一方面无需在监测区域进行搜索,直接计算得出角度,减少了运行时间和计算速度,另一方面采用Toeplitz矩阵代替对角居优矩阵,使方法在低信噪比情况下仍然保持较高的计算精度。 |
专利类型: |
发明专利 |
国家地区组织代码: |
浙江;33 |
申请人: |
温州大学激光与光电智能制造研究院 |
发明人: |
钟永腾;张政浩;向家伟 |
专利状态: |
有效 |
申请号: |
CN201811026013.0 |
公开号: |
CN109115894A |
代理机构: |
温州名创知识产权代理有限公司 33258 |
代理人: |
陈加利 |
分类号: |
G01N29/44(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N29 |
申请人地址: |
325000 浙江省温州市龙湾区海洋科技创业园C1幢 |
主权项: |
1.一种基于Toeplitz近似法的复合材料板损伤检测方法,其特征在于包括以下步骤:步骤一:采集复合材料板的损伤散射信号:将激励传感器和响应传感器布置在复合材料板上,采集复合材料板在健康状态下的响应信号和损伤状态下的响应信号,以健康状态和损伤状态下的响应信号之差作为损伤散射信号;步骤二:利用Toeplitz近似法对损伤散射信号的来波方向进行估计:(1)用谱峭度对损伤散射信号进行分析,得出其中心频率和带宽,然后采用小波变换分解某频带下的损伤散射信号;(2)对损伤散射信号求其数据协方差矩阵;(3)对数据协方差矩阵进行奇异值分解,得到奇异矢量;(4)用奇异矢量构造新的Toeplitz矩阵代替原来的数据协方差矩阵;(5)从新的数据协方差矩阵计算可观测矩阵;(6)计算旋转不变因子;(7)对进行特征值分解,得出损伤散射信号的来波方向;步骤三:结合小波变换和Lamb波传播特性对损伤散射源的距离进行估计;(1)分别采用响应传感器阵列的最中心的两个传感器组成激励‑响应传感器组,实施激励,采集损伤散射信号;(2)采用小波变换分解出某频带下的损伤散射信号;(3)用峰值法求出损伤散射信号的飞行时间,结合测得的Lamb波的传播速度求出损伤源到达压电元件的距离,对损伤源和两个传感器间的距离求平均,即可得到压电元件和响应传感器阵列中心之间距离的估计值。 |
所属类别: |
发明专利 |