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一种基于Toeplitz近似法的复合材料板损伤检测方法
| 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 |
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