[發(fā)明專(zhuān)利]一種對(duì)復(fù)合材料產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全頻域快速?zèng)_擊監(jiān)測(cè)的方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811067623.5
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109406084B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鐘永騰;向家偉;陳曉宇;張政浩;蔣勇英;龐繼紅
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 溫州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01M7/08
• 分類(lèi)號(hào): G01M7/08;G01H11/08
• 代理公司: 溫州名創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 33258
• 代理人: 陳加利

1.一種對(duì)復(fù)合材料產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)全頻域快速?zèng)_擊監(jiān)測(cè)的方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟S1、獲取復(fù)合材料產(chǎn)品上的多個(gè)沖擊信號(hào)，并根據(jù)預(yù)設(shè)的信號(hào)模型，將所獲取的多個(gè)沖擊信號(hào)處理成沖擊陣列信號(hào)；其中，所述多個(gè)沖擊信號(hào)是由多個(gè)線(xiàn)性壓電傳感器所形成的傳感器陣列采集到的；

步驟S2、在所述沖擊陣列信號(hào)中加入一系列白噪聲，并將加入一系列白噪聲后的沖擊陣列信號(hào)通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法處理成多個(gè)本征模態(tài)分量；

步驟S3、計(jì)算每一個(gè)本征模態(tài)分量的協(xié)方差，并對(duì)每一個(gè)本征模態(tài)分量的協(xié)方差進(jìn)行特征值分解，得到各本征模態(tài)分量對(duì)應(yīng)由其協(xié)方差分解出的大特征值所對(duì)應(yīng)的信號(hào)空間以及分解出的小特征值所對(duì)應(yīng)的噪聲空間；

步驟S4、設(shè)置搜索距離和搜索角度，并將各本征模態(tài)分量所得的噪聲空間利用公式進(jìn)行計(jì)算，得到各本征模態(tài)分量所得噪聲空間對(duì)應(yīng)的空間譜估計(jì)圖，且對(duì)所有得到的空間譜估計(jì)圖均進(jìn)行歸一化處理后，在所有歸一化處理后的空間譜估計(jì)圖中篩選出存在峰值的空間譜估計(jì)圖，進(jìn)一步將所篩選出的空間譜估計(jì)圖的峰值位置作為所述復(fù)合材料產(chǎn)品上形成沖擊信號(hào)源的位置；其中，P_imf為各本征模態(tài)分量所得噪聲空間對(duì)應(yīng)的空間譜估計(jì)；U_N為各本征模態(tài)分量所得噪聲空間；a(r_imf,θ_imf)為等距線(xiàn)陣的搜索方向和距離；r_imf為所述搜索距離；θ_imf為所述搜索角度；

所述線(xiàn)性壓電傳感器均為壓電陶瓷傳感器，且相鄰兩個(gè)線(xiàn)性壓電傳感器間距為10mm；

所述預(yù)設(shè)的信號(hào)模型通過(guò)公式(1)來(lái)表示；

x(t)＝A(θ)S(t)+N(t) (1)；

其中，x(t)表示為所述沖擊陣列信號(hào)；A(θ)表示為所述多個(gè)沖擊信號(hào)形成的信號(hào)響應(yīng)矩陣，且該矩陣A(θ)的第j列向量a(θ_j)表示第j個(gè)角度為θ_j的信號(hào)響應(yīng)，a_i(θ_j)為信號(hào)波達(dá)方向角θ和陣元位置的函數(shù)，它取決于第i個(gè)陣元相對(duì)于參考位置的距離和第j個(gè)波達(dá)信號(hào)；S(t)表示為入射信號(hào)，可以某一參考位置幅值和相位來(lái)表示；N(t)表示隨信號(hào)一起產(chǎn)生或者由儀器產(chǎn)生的噪聲；

所述步驟S2具體包括：

確定一系列白噪聲為n_i(t)，并將一系列白噪聲n_i(t)加入所述沖擊陣列信號(hào)x(t)中，根據(jù)公式(2)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法重復(fù)分解得到多個(gè)本征模態(tài)分量：

其中，i＝1,2,…,q，q為重復(fù)次數(shù)；

將公式(2)所得的多個(gè)本征模態(tài)分量通過(guò)公式(3)取均值，得到最終輸出的多個(gè)本征模態(tài)分量；

其中，d_j(t)為分解的第j個(gè)最終輸出的本征模態(tài)分量，r_n(t)為殘差，

所述復(fù)合材料產(chǎn)品為玻璃纖維復(fù)合材料板。