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原文传递基于结构振动-光纤声导波传感的无损检测信号的筛选方法

专利名称：	基于结构振动-光纤声导波传感的无损检测信号的筛选方法
摘要：	本发明提供了一种基于结构振动‑光纤声导波传感的无损检测信号的筛选方法，其中，对待测构件进行有限元仿真模态分析，取产生线性应变的模态为目标模态，以有限元仿真模态分析中指示的产生均匀线应变的方向，作为传感装置黏贴在待测构件上的方向；传感装置在待测构件上的黏贴区域需在目标模态的有限元仿真模态分析中指示的各质点的应变幅度一致的区域。本发明通过对待测构件进行有限元仿真模态分析，所确定的传感装置的黏贴方向和区域可以获得信噪比较高的无损检测信号。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	江西;36
申请人：	江西师范大学
发明人：	饶春芳;左瑞阳;闫晓丽;谌子滢;姜子薇;阮一鸣
专利状态：	有效
申请日期：	2022-09-01T00:00:00+0800
发布日期：	2022-12-02T00:00:00+0800
申请号：	CN202211066797.6
公开号：	CN115420800A
代理机构：	北京商专永信知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	周军;王鹏
分类号：	G01N29/04;G01N29/44;G01N29/46;G01N29/48;G01H9/00;G;G01;G01N;G01H;G01N29;G01H9;G01N29/04;G01N29/44;G01N29/46;G01N29/48;G01H9/00
申请人地址：	330000 江西省南昌市紫阳大道99号
主权项：	1.基于结构振动-光纤声导波传感的无损检测信号的筛选方法，其中，对待测构件进行有限元仿真模态分析，取产生线性应变的模态为目标模态，以有限元仿真模态分析中指示的产生均匀线应变的方向，作为传感装置黏贴在待测构件上的方向；传感装置在待测构件上的黏贴区域需在目标模态的有限元仿真模态分析中指示的各质点的应变幅度一致的区域。 2.基于结构振动-光纤声导波传感的无损检测方法，其中，包含权利要求1所述的基于结构振动-光纤声导波传感的无损检测信号的筛选方法，其中：所述传感装置包括FBG，以及FBG的第一尾纤和第二尾纤；所述第一尾纤中的一段黏贴于待测构件的一侧为黏贴段，第一尾纤、FBG及第二尾纤无约束地置于空间中，第二尾纤的末端置于空气或反射介质中；将周期性激励源或冲激激励源作用于待测构件的另一侧，在待测构件中产生的振动作为声波源由第一尾纤正向传入FBG及第二尾纤，第二尾纤的末端反射声波并沿光纤反向传输，正向及反向传播的声波在FBG的第二尾纤、FBG和第一尾纤中形成驻波，FBG感知驻波信号；将所述FBG上的驻波信号解调为电信号；分析所述电信号判断待测构件的状态。 3.根据权利要求2所述的无损检测方法，其中，确定周期性激励源的激振频率的方法包括：对待测构件进行有限元仿真模态分析，取产生线性应变的模态为目标模态，获得目标模态的仿真固有频率，使周期激励的高次谐波对应的频率在目标模态的仿真固有频率附近；实验校正：以目标模态有限元分析中指示的产生均匀线应变的方向，将FBG黏贴于待测构件上目标模态的有限元分析中指示的各质点的应变幅度一致的区域，依照实际无损检测中激励的作用点以及力的方向，进行冲激激励，观察冲激响应的有效振动频率范围及幅度，并取频谱图中幅度极大值对应的频率为实验固有频率；使激励频率的整数倍频率进一步与目标模态的仿真固有频率和实验固有频率接近。 4.根据权利要求3所述的无损检测方法，其中，在FBG能有效感知，且待测构件振动能被激励的有效振动频率范围内，周期激励频率的整数倍频率中，选择最接近振幅最大的振动频率的频率作为基准频率，以光纤中常数波速计算所述基准频率的波长，所述第一尾纤的黏贴段到所述光纤光栅的长度D1为基准频率的半波长的整数倍，第二尾纤的长度D2为基准频率的半波长的整数倍。 5.根据权利要求4所述的无损检测方法，其中，选择对待测构件进行有限元仿真模态分析中，最接近目标模态仿真分析所指示的振幅最大的振动频率频率作为基准频率。 6.根据权利要求4所述的无损检测方法，其中，选择最接近冲激响应所指示的振幅最大的振动频率的频率作为基准频率。