[發(fā)明專利]基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法及系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310326576.6
• 申請日: 2023-03-27
• 公開（公告）號: CN116343966A
• 公開（公告）日: 2023-06-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜明順;孫玲玉;呂珊珊;魏鈞濤;張雷;張法業(yè);隋青美;賈磊
• 申請（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號: G16C60/00
• 分類號: G16C60/00;G01N29/44;G01N29/04;G06F30/20;G06F111/08;G06F113/26
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 黃海麗

1.一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，包括：

基于復(fù)合材料的頻散特性數(shù)值仿真，獲取最佳激勵頻率及群速度理論修正函數(shù)；

基于所述最佳激勵頻率，分別獲取復(fù)合材料健康和有損狀態(tài)下的超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號及用于信號采集的傳感器坐標(biāo)；

基于獲得的超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號，根據(jù)散射能量參數(shù)計(jì)算結(jié)果以及預(yù)設(shè)閾值進(jìn)行有效路徑篩選；

基于健康狀態(tài)下超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號獲得的實(shí)測群速度擬合得到群速度修正函數(shù)，基于獲得的有效路徑、所述群速度修正函數(shù)以及傳感器坐標(biāo)，計(jì)算得到實(shí)際延遲時間；

基于所述實(shí)際延遲時間和參考延遲時間，獲得損傷延遲因子；

基于所述損傷延遲因子形成路徑概率分布，并通過執(zhí)行路徑概率的乘累加運(yùn)算，獲得結(jié)構(gòu)損傷成像結(jié)果；

基于所述成像結(jié)果的峰值點(diǎn)坐標(biāo)獲得結(jié)構(gòu)損傷的定位結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，所述基于所述實(shí)際延遲時間和參考延遲時間，獲得損傷延遲因子，具體表示為實(shí)際延遲時間與參考延遲時間之間的差值與參考延遲時間的比值。

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，所述通過執(zhí)行路徑概率的乘累加運(yùn)算，獲得結(jié)構(gòu)損傷成像結(jié)果，具體表示為：

其中，N為路徑數(shù)目，τ_d為損傷延遲因子，p_i(τ_d)為引入損傷延遲因子的路徑概率分布函數(shù)，具體表示為加權(quán)因子與概率分布函數(shù)的乘積；

所述概率分布函數(shù)具體表示為：

其中，β為概率成像的形狀因子。

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，為了避免一次概率乘累加運(yùn)算存在成像偽影，通過對所述執(zhí)行路徑概率的乘累加運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行二階概率乘累加運(yùn)算，獲得結(jié)構(gòu)損傷成像結(jié)果。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，所述分別獲取復(fù)合材料健康和有損狀態(tài)下的超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號及用于信號采集的傳感器坐標(biāo)，具體為：在待測復(fù)合材料上搭建由環(huán)形傳感陣列組成的超聲導(dǎo)波檢測系統(tǒng)，基于所述最佳激勵頻率，采用輪詢激勵方式，分別獲取健康和有損狀態(tài)下復(fù)合材料的超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號。

6.如權(quán)利要求5所述的一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，所述輪詢激勵方式具體為：以環(huán)形傳感陣列中的每一個傳感器作為制動器，其余傳感器作為接收器進(jìn)行超聲導(dǎo)波響應(yīng)信號，直至輪詢所有傳感器。

7.如權(quán)利要求1所述的一種基于延遲因子的概率乘累加結(jié)構(gòu)損傷成像定位方法，其特征在于，所述基于復(fù)合材料的頻散特性數(shù)值仿真，獲取最佳激勵頻率，具體為：根據(jù)復(fù)合材料的屬性參數(shù)，基于色散計(jì)算器進(jìn)行數(shù)值仿真，獲得導(dǎo)波的頻散曲線；并基于所述頻散曲線獲得導(dǎo)波的非色散區(qū)間，從中選擇速度平穩(wěn)且能量耗散符合預(yù)設(shè)要求的頻率作為最佳激勵頻率。