[發明專利]一種基于ToF損傷因子的碳纖維復合材料疲勞損傷概率成像方法在審
| 申請號： | 202010964437.2 | 申請日： | 2020-09-15 |
| 公開（公告）號： | CN112179990A | 公開（公告）日： | 2021-01-05 |
| 發明（設計）人： | 葉波;孔瓊英;鄧為權;王丹宏;陳宸 | 申請（專利權）人： | 昆明理工大學 |
| 主分類號： | G01N29/06 | 分類號： | G01N29/06;G01N29/44 |
| 代理公司： | 昆明明潤知識產權代理事務所(普通合伙) 53215 | 代理人： | 王鵬飛 |
| 地址： | 650093 云*** | 國省代碼： | 云南;53 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 tof 損傷 因子 碳纖維 復合材料 疲勞 概率 成像 方法 | ||
1.一種基于ToF損傷因子的碳纖維復合材料疲勞損傷概率成像方法，其特征在于：
Step1：將壓電傳感網絡中被監測區域均勻的劃分為N個小網格，并把每個小網格看作一個像素點；
Step2：計算每條激勵-傳感通道的ToF損傷因子；
Step3：根據ToF損傷因子計算每個像素點在每條激勵-傳感通道的損傷存在概率；
Step4：疊加各像素點在每條激勵-傳感通道的損傷存在概率，并將各像素點的損傷存在概率映射為像素值并成像，成像圖中損傷概率大的位置即為損傷存在的位置。
2.根據權利要求1所述的基于ToF損傷因子的碳纖維復合材料疲勞損傷概率成像方法，其特征在于所述Step1具體為：
Step1.1：在碳纖維復合材料板的上下邊緣分別布置一組由K個壓電傳感器組成的一維線性壓電傳感器陣列；
Step1.2：位于碳纖維復合材料板上邊緣部分的傳感器陣列作為激勵器，編號從右至左為1-K，位于下面部分的傳感器作為接收器，編號從左至右為K-2K；
Step1.3：激勵器1-K分別輪流激勵Lamb波信號，接收器分別接收各激勵器激發的信號，共形成K*K＝K2＝M條激勵-傳感通道；
Step1.4：將被監測區域均勻的劃分為大小相同的N個小網格，并把每個小網格看作一個像素點。
3.根據權利要求1所述的基于ToF損傷因子的碳纖維復合材料疲勞損傷概率成像方法，其特征在于所述Step2具體為：
Step2.1：在結構健康狀況下，對每條激勵-傳感通道的激勵信號和響應信號進行希爾伯特變換并取絕對值，獲得希爾伯特變換模值圖，圖中激勵信號和響應信號系數模值最大值對應的時刻分別為激勵信號的發出時刻Tbe(i)和響應信號的到達時刻Tbr(i)，健康信號的飛行時間為ToFbi(t)＝Tbr(i)-Tbe(i)；
Step2.2：在結構有損傷存在的狀況下，利用每條激勵-傳感通道的響應信號減去對應通道的健康基準信號，獲得每條激勵-傳感通道的損傷散射信號；
Step2.3：在結構有損傷存在的狀況下，對每條激勵-傳感通道的激勵信號和損傷散射信號進行希爾伯特變換并取絕對值，獲得希爾伯特變換模值圖，圖中激勵信號和損傷散射信號系數模值最大值對應的時刻分別為激勵信號的發出時刻Tce(i)和損傷散射信號的到達時刻Tdr(i)，損傷散射信號的飛行時間為ToFdi(t)＝Tdr(i)-Tce(i)；
Step2.4：根據Step2.1-Step2.3求出的飛行時間獲得ToF損傷因子，表達式如下：
式(1)中，分別為第i條激勵-傳感路徑的健康基準信號飛行時間、損傷散射信號的飛行時間。
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