[發明專利]沖擊定位方法及裝置

有效

• 申請號: 201710464432.1
• 申請日: 2017-06-19
• 公開（公告）號: CN107228797B
• 公開（公告）日: 2019-09-13
• 發明（設計）人: 蘆吉云;鄭兆彧;梁大開;柳樹林;翟宏洲;宋丹;梁歡
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N3/06
• 分類號: G01N3/06
• 代理公司: 北京超凡志成知識產權代理事務所(普通合伙) 11371
• 代理人: 蘇勝

1.一種沖擊定位方法，其特征在于，所述方法包括：

獲取待測試結構上多個光纖布拉格光柵傳感器采集的應力應變信號；

判斷所述多個光纖布拉格光柵傳感器中是否存在任意一個光纖布拉格光柵傳感器對應的應力應變信號的幅值絕對值超過預設幅值絕對值；

若存在任意一個光纖布拉格光柵傳感器對應的應力應變信號的幅值絕對值超過預設幅值絕對值，則對所述多個光纖布拉格光柵傳感器的應力應變信號在對應時間的預設時間范圍內的信號進行歸一化處理，獲得所述多個光纖布拉格光柵傳感器對應的多段歸一化信號；

利用過完備字典對所述多段歸一化信號進行稀疏表示，獲取到過完備字典中的預設個數的預設沖擊點以及其中每個預設沖擊點對應的稀疏表示系數，所述過完備字典中包括所述待測試結構中的所有預設沖擊點以及每個預設沖擊點與多個光纖布拉格光柵傳感器對應的應力應變信號；

根據獲取到的所述過完備字典中的預設個數的預設沖擊點以及其中每個預設沖擊點對應的稀疏表示系數，對所述過完備字典中的預設個數的預設沖擊點的位置進行加權平均，獲取到待測試結構的沖擊定位結果；

其中，所述利用過完備字典對所述多段歸一化信號進行稀疏表示，包括：

根據所述多段歸一化信號，獲取所述處理后的應力應變信號中信號幅值絕對值最大的預設個數的光纖布拉格光柵傳感器對應的歸一化信號作為有效信號組，所述預設個數的光纖布拉格光柵傳感器為有效傳感器；

根據所述有效信號組，建立每個有效信號組對應的正態分布模型：k_p為所述有效信號組中對應的信號時域的模的最大值，t_p為最大值k_p對應的時間；

根據所述正態分布模型生成每個有效信號組對應的0-1隨機向量；

分別獲取所述多段歸一化信號以及所述過完備字典中所述0-1隨機向量中元素1對應的時間對應的應力應變信號和有效信息，作為第一信號以及第一過完備字典；

獲取第一信號中以及第一過完備字典中與所述有效傳感器對應的信號，分別作為待表示的信號以及冗余定位數據庫；

利用稀疏表示算法求解所述待表示的信號在所述冗余定位數據庫中的表示，獲取到冗余定位數據庫中預設個數的預設沖擊點以及其中每個預設沖擊點對應的稀疏表示系數。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法還包括：

控制沖擊擺對待測試結構上預設沖擊點進行預設次數的典型沖擊；

獲取待測試結構上的多個光纖布拉格光柵傳感器采集的所述典型沖擊對應的應力應變信號；

對所述應力應變信號進行預處理，獲得過完備字典，所述過完備字典包括多個預設沖擊點與多個光纖布拉格光柵傳感器對應的應力應變信號。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述控制沖擊擺對待測試結構上預設沖擊點進行典型沖擊之前，還包括：

對所述待測試結構進行網格劃分，獲取到多個網格交點確定為預設沖擊點。

4.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述對所述應力應變信號進行預處理，包括：

對所述應力應變信號進行裁剪處理，獲取到所述應力應變信號的最大的幅值絕對值對應的時間的預設時間范圍內的應力應變信號；

對所述預設時間范圍內的應力應變信號進行歸一化處理，獲取到過完備字典。

5.根據權利要求4所述的方法，其特征在于，所述對所述預設時間范圍內的應力應變信號進行歸一化處理，包括：

對每次典型沖擊對應的各個光纖布拉格光柵傳感器對應的預設時間范圍內的應力應變信號根據S(t)＝ε(t)/max||ε(t)||進行歸一化處理，其中，S(t)為歸一化信號，ε(t)為光纖布拉格光柵傳感器采集的應力應變信號，max||ε(t)||為光纖布拉格光柵傳感器采集的應力應變信號絕對值的最大值，t表示時間。