[發明專利]一種基于頻率波數估計的損傷定位與重構方法及系統

有效

• 申請號: 201610911831.3
• 申請日: 2016-10-19
• 公開（公告）號: CN106645401B
• 公開（公告）日: 2019-07-16
• 發明（設計）人: 裘進浩;張超;季宏麗;王湛
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 王加貴

1.一種基于頻率波數估計的損傷定位與重構方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待測對象的Lamb波波場圖；

根據所述Lamb波波場圖，獲取待測對象的Lamb波波數分布圖；具體包括：選取任一頻率，對所述獲取的Lamb波波場圖進行三維短空間傅里葉變換，獲取Lamb波波數分布圖；其中，所述Lamb波波數分布圖為Lamb波波數分布的強度圖；

根據所述波數分布圖，獲取異常波數分布圖和正常波數分布圖；

根據所述異常波數分布圖，確定待測對象損傷位置；

根據所述正常波數分布圖，確定正常波數頻厚積的關系；具體包括：提取所述正常波數分布圖下不同頻率波數信息；根據所述獲取的不同頻率下的波數信息，利用最小二乘法擬合出Lamb波頻散曲線；根據所述Lamb波頻散曲線，確定正常波數頻厚積的關系；

根據所述異常波數分布圖和所述正常波數頻厚積的關系，重構待測對象的損傷位置部分；

根據所述重構的待測對象的損傷位置部分，確定所述待測對象損傷位置的厚度信息。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述獲取待測對象的Lamb波波場圖，具體包括：

根據待測對象的尺寸，確定掃描范圍、掃描點間隔以及采集頻率；

根據所述確定的掃描范圍、掃描點間隔以及采集頻率，掃描待測對象；

采集所述待測對象的各掃描點處的波信號；

根據所述采集的波信號，獲取Lamb波波場圖。

3.根據權利要求1所述的方法，其特征于，所述重構待測對象的損傷位置部分，具體包括：

根據所述異常波數分布圖和所述正常波數頻厚積的關系，利用最優化算法，重構待測對象的損傷位置部分。

4.一種基于頻率波數估計的損傷定位與重構系統，其特征在于，所述系統包括：

波場圖獲取模塊，用于獲取待測對象的Lamb波波場圖；

分布圖獲取模塊，用于根據所述Lamb波波場圖，獲取待測對象的Lamb波波數分布圖；具體包括：分布圖獲取子模塊，用于選取任一頻率，對所述獲取的Lamb波波場圖進行三維短空間傅里葉變換，獲取Lamb波波數分布圖；

異常波數分布圖和正常波數分布圖獲取模塊，用于根據所述波數分布圖，獲取異常波數分布圖和正常波數分布圖；

位置確定模塊，用于根據所述異常波數分布圖，確定待測對象損傷位置；

關系確定模塊，用于根據所述正常波數分布圖，確定正常波數頻厚積的關系；具體包括：提取子模塊，用于提取所述正常波數分布圖下不同頻率波數信息；擬合子模塊，用于根據所述獲取的不同頻率下的波數信息，利用最小二乘法擬合出Lamb波頻散曲線；關系確定子模塊，根據所述Lamb波頻散曲線，確定正常波數頻厚積的關系；

重構模塊，用于根據所述異常波數分布圖和所述正常波數頻厚積的關系，重構待測對象的損傷位置部分；

厚度確定模塊，用于根據所述重構的待測對象的損傷位置部分，確定所述待測對象損傷位置的厚度信息。

5.根據權利要求4所述的系統，其特征在于，所述波場圖獲取模塊，具體包括：

確定子模塊，用于根據待測對象的尺寸，確定掃描范圍、掃描點間隔以及采集頻率；

掃描子模塊，用于根據所述確定的掃描范圍、掃描點間隔以及采集頻率，掃描待測對象；

采集子模塊，用于采集所述待測對象的各掃描點處的波信號；

波場圖獲取子模塊，用于根據所述采集的波信號，獲取Lamb波波場圖。

6.根據權利要求4所述的系統，其特征于，所述重構模塊，具體包括：

重構子模塊，用于根據所述異常波數分布圖和所述正常波數頻厚積的關系，利用最優化算法，重構待測對象的損傷位置部分。