[發明專利]一種頻散Lamb波信號分辨率增強方法

有效

• 申請號: 201710945342.4
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107807176B
• 公開（公告）日: 2019-08-23
• 發明（設計）人: 蔡建;袁慎芳;汪曉鵬;邱雷
• 申請（專利權）人: 南京航空航天大學
• 主分類號: G01N29/34
• 分類號: G01N29/34;B06B1/06;G01N29/04
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 曹蕓

1.一種頻散Lamb波信號分辨率增強方法，其特征在于，包括下列步驟：

(1)獲取Lamb波模式的頻散波數曲線和非頻散波數曲線

通過理論計算或測量得到所選Lamb波模式的原始頻散曲線K₀(ω)，并計算得到非頻散波數曲線其中ω和c_g0分別為角頻率和所選Lamb波模式在中心頻率處的群速度；

(2)求取Lamb波信號傳播的傳遞函數

利用結構中激勵器和傳感器，并通過脈沖或階躍激勵獲取Lamb波脈沖響應時域信號h(t)，將Lamb波信號傳播的傳遞函數H(ω)計算為H(ω)＝FT[h(t)]，其中FT[]表示傅里葉變換運算；

(3)計算得到距離延遲放大的Lamb波距離域脈沖響應信號

對所述Lamb波信號傳播的傳遞函數H(ω)進行頻域插值處理，得到距離延遲放大的Lamb波距離域脈沖響應信號h₁(r)，其中r為距離變量；

(4)求取Lamb波距離域窄帶激勵信號

首先確定插值映射序列其中為K_non(ω)的逆函數；

然后計算Lamb波窄帶激勵頻域信號V_a(ω)＝FT[v_a(t)]，其中v_a(t)為Lamb波窄帶激勵時域信號；

接著將Lamb波距離域窄帶激勵信號計算為v_a(r)＝IFT{V_a[Ω_non(ω)]}，其中IFT{}表示逆傅里葉變換運算；

(5)計算得到距離延遲放大的距離域傳感信號

將距離延遲放大的距離域傳感信號v₁(r)計算為v₁(r)＝v_a(r)*h₁(r)，其中*表示卷積運算；

(6)求取距離尺度恢復的高分辨率距離域傳感信號

對所述距離域傳感信號v₁(r)進行距離尺度變換，計算得到距離尺度恢復的高分辨率距離域傳感信號v₂(r)＝v₁(m·r)，其中：m為距離延遲放大因子，并且m≥1，r為距離變量。

2.根據權利要求1所述的一種頻散Lamb波信號分辨率增強方法，其特征在于，步驟(2)中所述結構為鋁板結構。

3.根據權利要求1所述的一種頻散Lamb波信號分辨率增強方法，其特征在于，步驟(2)中所述激勵器為壓電片P_A。

4.根據權利要求1所述的一種頻散Lamb波信號分辨率增強方法，其特征在于，步驟(2)中所述傳感器為壓電片P_B。

5.根據權利要求1所述的一種頻散Lamb波信號分辨率增強方法，其特征在于，步驟(3)中所述計算得到距離延遲放大的Lamb波距離域脈沖響應信號，包括以下步驟：

首先確定新的頻散波數曲線K₁(ω)＝K₀(ω)/m，其中m為距離延遲放大因子，并且m≥1；

再將K₁(ω)調整為K₂(ω)＝K₁(ω)-K₁(ω₀)+K_non(ω₀)，其中ω₀為中心角頻率，K₁(ω₀)為頻散波數曲線K₁(ω)在ω₀處的波數值，K_non(ω₀)為非頻散波數曲線K_non(ω)在ω₀處的波數值；

然后計算插值映射序列其中為所述波數曲線K₂(ω)的逆函數；

接著求取距離延遲放大了的Lamb波距離域脈沖響應信號h₁(r)＝IFT{H[Ω₂(ω)]}。