[發明專利]基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法

有效

• 申請號: 201410310982.4
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104049036A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發明（設計）人: 洪曉斌;吳斯棟;倪蕾
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: G01N29/12
• 分類號: G01N29/12
• 代理公司: 北京天奇智新知識產權代理有限公司 11340
• 代理人: 李振文

1.基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，所述方法包括：

采用主動應力波探測模式對被測無損結構進行掃頻測試，得出結構幅頻響應曲線；

從結構幅頻響應曲線中選取多個波峰頻率作為探測信號中心頻率；

采用時間反演處理并結合主動應力波探測模式對結構進行損傷檢測，得出不同損傷狀態下不同中心頻率時間反演聚焦信號的聚焦峰值；

采用多峰值一次線性回歸方法，得到損傷狀態的回歸方程；

根據回歸方程，由損傷狀態下測得的多個不同中心頻率聚焦峰值評估當前結構損傷狀態。

2.根據權利要求1所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，所述主動應力波探測模式為：采用探測信號激勵發射換能器陣列，使之在結構表面激發探測應力波，該應力波在結構內部與材料基體和損傷區域相互作用后繼續傳播，到達置于機構另一端表面的用于接收透射應力波的接收換能器陣列，并由換能器陣列轉換為接收信號。

3.根據權利要求1所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，利用所述掃頻測試求取結構的幅頻響應曲線時，需要分別將時域上的掃頻接收信號和掃頻激勵信號進行離散傅里葉變換求得幅頻特性表達式，將接收信號頻域表達式與激勵信號頻域特性表達式相除求得結構幅頻響應曲線。

4.根據權利要求1所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，從所述結構幅頻響應曲線中選取的多個波峰頻率是通過選擇頻譜響應較高的幾個波峰頻率作為探測信號中心頻率，且所述波峰頻率的分布涵蓋結構幅頻響應曲線中響應高的頻帶范圍。

5.根據權利要求1所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，所述探測信號選用五波峰正弦調制信號，該信號為窄帶信號，所述中心頻率采用結構幅頻響應曲線中的不同波峰頻率。

6.根據權利要求1所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，所述時間反演處理結合主動應力波探測模式對結構進行損傷檢測時，探測信號激勵發射換能器陣列產生透射應力波，接收換能器陣列將透射應力波轉換為接收信號，對接收信號進行時間反演處理后得到時反信號，利用時反信號重新激勵接收換能器陣列，使之產生時反應力波，時反應力波經過結構傳播重新傳播到原始發射換能器陣列處，發射換能器陣列將感應到的時反應力波轉換為聚焦信號。

7.根據權利要求1所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，以不同中心頻率聚焦峰值作為自變量，以不同損傷狀態下測得的不同中心頻率聚焦峰值作為自變量回歸樣本，以損傷狀態作為因變量，進行多元一次線性回歸分析，得出損傷狀態的回歸方程。

8.根據權利要求2所述的基于時反聚焦峰值的結構損傷多峰值回歸評估方法，其特征在于，所述發射換能器陣列和接收換能器陣列均采用PZT換能器，PZT換能器能分別根據正逆壓電效應將透射應力波轉化為接收電信號以及將激勵電信號轉化為探測應力波。