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主动Lamb波结构健康监测中信号增强与损伤成像方法 被引量：30
1
作者 王强 袁慎芳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1061-1067,共7页
主动Lamb波结构健康监测技术研究中,损伤散射信号的信噪比是正确稳定地监测出损伤的关键。针对真实工程结构,尤其是针对复合材料板结构健康监测时存在的信号信噪比低下问题,提出了基于时间反转聚焦原理的信号增强与损伤成像方法。根据L... 主动Lamb波结构健康监测技术研究中,损伤散射信号的信噪比是正确稳定地监测出损伤的关键。针对真实工程结构,尤其是针对复合材料板结构健康监测时存在的信号信噪比低下问题,提出了基于时间反转聚焦原理的信号增强与损伤成像方法。根据Lamb波信号传播自身的特性,通过聚焦的方法使损伤散射信号能量叠加放大,从而提高信号的信噪比;利用时间反转法对波源的自适应聚焦能力,重建信号传播波动图,通过信号聚焦显示损伤位置和区域。在碳纤维复合材料板上的实验结果表明,该方法能有效提高有用信号的能量,较为准确地监测出损伤的位置、范围等特征。 展开更多
关键词 结构健康监测 LAMB波 时间反转 自适应聚焦 损伤监测
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基于超声相控阵的材料结构健康监测实验研究 被引量：16
2
作者 孙亚杰 袁慎芳 蔡建 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期1393-1396,共4页
研究利用超声相控阵技术进行结构损伤识别和成像的实验方法,通过控制信号的时间延迟而控制波束指向,实现对结构的多方位扫描,利用相控阵技术使信号在损伤处聚焦而使损伤信号能量增强,从而提高信号的信噪比,利用损伤图象显示损伤识别结... 研究利用超声相控阵技术进行结构损伤识别和成像的实验方法,通过控制信号的时间延迟而控制波束指向,实现对结构的多方位扫描,利用相控阵技术使信号在损伤处聚焦而使损伤信号能量增强,从而提高信号的信噪比,利用损伤图象显示损伤识别结果。实验研究证明该方法能够有效识别结构中损伤,识别精度较高。 展开更多
关键词 相控阵 时间延迟 波束指向 结构健康监测 压电阵列
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无参考主动Lamb波结构损伤时反成像监测方法 被引量：13
3
作者 王强 袁慎芳 《航空学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期178-183,共6页
主动Lamb波损伤监测中的差信号方法获取损伤散射信号容易受到结构和环境等外界因素的影响。针对该问题,提出了无参考信号的损伤成像定位和监测方法;研究了回波式压电阵列的布置方法,并设计采用时间反转窗函数,清除Lamb波监测信号中的直... 主动Lamb波损伤监测中的差信号方法获取损伤散射信号容易受到结构和环境等外界因素的影响。针对该问题,提出了无参考信号的损伤成像定位和监测方法;研究了回波式压电阵列的布置方法,并设计采用时间反转窗函数,清除Lamb波监测信号中的直接传播信息和边界反射信号,以截取出内部散射信号;通过控制压电阵列布局、设置窗函数等技术条件,基于时间反转理论中对波源的自适应聚焦原理,直接利用当前状态下的传感信号实现对结构损伤的实时成像、定位与评估,不再需要健康信号作为参考。在玻璃纤维复合材料板上的实验结果表明,该方法能较为准确地实时监测出损伤的位置、范围等特征。 展开更多
关键词 结构健康监测 LAMB波 时间反转 无参考 损伤监测
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基于时间反转理论及压电阵列技术的损伤图像监测方法 被引量：10
4
作者 王强 袁慎芳 +1 位作者 邱雷 孙亚杰 《测控技术》 CSCD 2008年第2期8-10,共3页
结构损伤的监测、定位和辨识技术是结构健康监测研究中一个热点,也是当前研究的难点之一。针对结构损伤图像辨识研究的难点,分析了时间反转聚焦原理,结合压电阵列技术,提出了基于时间反转聚焦方法的板结构损伤图像监测方法,并进行了实... 结构损伤的监测、定位和辨识技术是结构健康监测研究中一个热点,也是当前研究的难点之一。针对结构损伤图像辨识研究的难点,分析了时间反转聚焦原理,结合压电阵列技术,提出了基于时间反转聚焦方法的板结构损伤图像监测方法,并进行了实验验证研究。实验结果表明该方法能较为有效地表征损伤特征和范围,实现简单,有助于结构健康监测的实用化。 展开更多
关键词 结构健康监测 时间反转 压电阵列 损伤图像
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基于人工智能的三维结构全局应力求解方法研究 被引量：3
5
作者 张涛 胡嘉骏 +3 位作者 汪雪良 徐业峻 郑重 王子渊 《船舶力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期238-249,共12页
针对结构健康监测系统(SHM)中有限数量的应力测点难以监测结构全局应力的问题,提出一种基于人工智能的三维结构全局应力求解方法,通过少量应力测点实现对三维结构物应力场的实时求解。首先,基于有限单元之间对载荷响应的关联性,运用相... 针对结构健康监测系统(SHM)中有限数量的应力测点难以监测结构全局应力的问题,提出一种基于人工智能的三维结构全局应力求解方法,通过少量应力测点实现对三维结构物应力场的实时求解。首先,基于有限单元之间对载荷响应的关联性,运用相关性分析找出求解三维结构物应力场的特征单元;其次,利用神经网络建立特征单元与相关单元的求解关系,并将特征单元设为应力测点进而求解结构全局应力;然后,以某海洋平台连接器结构为应用主体,考虑测点数量、神经网络架构、收敛准则等因素对求解精度的影响,建立连接器结构应力场人工智能算法优化模型;最后,开展实尺度模型试验,经比较分析得出该算法模型应力求解精度高达93.6%,该技术可切实提升SHM系统的实用性,将传统的对“点”监测提升为对“场”监测。 展开更多
关键词 三维结构 船舶与海洋工程 全局应力 人工智能 结构健康监测
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基于优化导波成像的航天器复合材料监测方法 被引量：3
6
作者 陶静雅 华溪如 +3 位作者 刘博 王小卫 孙自强 易果 《强度与环境》 CSCD 2022年第6期38-44,共7页
导波损伤成像算法应用于可重复使用的航天器时,由于复杂结构中导波的相、群速度具有各向异性,成像结果往往存在较大误差。本文提出了一种优化成像方法,该方法基于相频曲线对复杂结构中波包相位的非线性变化进行补偿,从而校正损伤散射信... 导波损伤成像算法应用于可重复使用的航天器时,由于复杂结构中导波的相、群速度具有各向异性,成像结果往往存在较大误差。本文提出了一种优化成像方法,该方法基于相频曲线对复杂结构中波包相位的非线性变化进行补偿,从而校正损伤散射信号的能量;并基于群速度各向异性映射,进一步减小了成像算法中的时延获取误差,最终有效提高了损伤成像的准确性。本文所提方法在加筋开口碳纤维航天器壁板进行了实验验证,结果显示导波成像结果与真实损伤位置及形态吻合良好。 展开更多
关键词 结构健康监测 复杂复合材料 导波 损伤成像 波速补偿
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形状记忆合金电阻-应变模型 被引量：2
7
作者 阎石 张雨烨 +1 位作者 王伟 于忠诚 《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》 CAS 2008年第6期980-984,共5页
目的利用热动力学电阻理论和拉伸试验,建立超弹性状态的形状记忆合金(SMA)电阻-应变模型.方法在SMA热动力学电阻模型的基础上,采用数值分析和实验验证相结合的方法,创建了SMA超弹性分段线性化模型.在完成SMA单向拉伸试验的基础上,提取... 目的利用热动力学电阻理论和拉伸试验,建立超弹性状态的形状记忆合金(SMA)电阻-应变模型.方法在SMA热动力学电阻模型的基础上,采用数值分析和实验验证相结合的方法,创建了SMA超弹性分段线性化模型.在完成SMA单向拉伸试验的基础上,提取具有代表性的实验数据,验证电阻-应变模型的有效性.结果得到电阻-应变试验曲线,并建立了曲线的数学表达式.结论所提出的SMA电阻-应变模型与实验结果吻合很好,可以有效地表达SMA超弹性电阻-应变之间的关系. 展开更多
关键词 形状记忆合金(SMA) 结构健康监测(shm) 电阻模型 拉伸试验
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Lamb波相控阵结构健康监测成像技术 被引量：1
8
作者 孙亚杰 张永宏 +1 位作者 钱承山 张自嘉 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2014年第5期420-425,共6页
在分析相控阵波束指向的控制过程与介绍相控阵结构健康监测原理的基础上,利用相控阵原理控制Lamb波的时间延迟使其在结构损伤处聚焦.通过比较结构健康状态与损伤状态的传感器响应信号,获取Lamb波损伤散射信号;采用相控阵技术控制损伤散... 在分析相控阵波束指向的控制过程与介绍相控阵结构健康监测原理的基础上,利用相控阵原理控制Lamb波的时间延迟使其在结构损伤处聚焦.通过比较结构健康状态与损伤状态的传感器响应信号,获取Lamb波损伤散射信号;采用相控阵技术控制损伤散射信号时间延迟得到不同方向的信号,进而实现对结构的多方位扫描,根据扫描信号特点,将各方向的监测结果信号采用灰度图像显示.该方法在铝板结构中实现损伤的定位成像,其不仅能够精确定位损伤位置,而且能够直观清晰显示结构损伤. 展开更多
关键词 LAMB波 相控阵 结构健康监测 损伤图像
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主动Lamb波中的空间滤波器结构健康监测 被引量：10
9
作者 王瑜 袁慎芳 +1 位作者 邱雷 胥保春 《振动．测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2011年第6期794-797,817-818,共4页
针对主动Lamb波结构健康监测技术在应用中容易受到Lamb波复杂传播特性的影响,监测信号的信噪比较低的问题,提出了空间滤波器方法的基本原理和实现方法,利用压电线阵得到传感信号之间的相干性,实现对有用信号的相干聚焦增强,监测损伤位... 针对主动Lamb波结构健康监测技术在应用中容易受到Lamb波复杂传播特性的影响,监测信号的信噪比较低的问题,提出了空间滤波器方法的基本原理和实现方法,利用压电线阵得到传感信号之间的相干性,实现对有用信号的相干聚焦增强,监测损伤位置并成像,能够实现对特定方向的扫描。分析了空间滤波器的基本原理,给出了用于离散压电线阵的空间滤波器实现形式,并对该方法进行了试验研究,在碳纤维板结构上的试验结果表明,该方法可以有效实现损伤散射信号的聚焦增强,成像突出显示损伤所在方位和位置,提高信号的信噪比,具有一定的工程应用价值。 展开更多
关键词 空间滤波 LAMB波 结构健康监测 损伤成像
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