基于匹配追踪算法的复合材料冲击损伤成像技术

冯勇明; 周丽

doi:10.11883/1001-1455(2012)03-0259-08

基于匹配追踪算法的复合材料冲击损伤成像技术

doi: 10.11883/1001-1455(2012)03-0259-08

冯勇明,
周丽

1.
南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室,江苏南京210016

基金项目:

国家自然科学基金项目(11172128)

国家自然科学基金国际(地区)合作与交流项目(61161120323)

江苏省六大人才高峰项目(2010-JZ-004)

江苏省研究生培养创新工程项目(CX09B_070Z)

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出版历程
- 刊出日期: 2012-05-25

Impactdamageimagingforcomposites basedonmatchingpursuitmethod

1.
StateKeyLaboratoryof MechanicsandControlof MechanicalStructures,

Funds:

NationalNaturalScienceFoundationofChina(11172128,61161120323)

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Corresponding author: ZHOU Li

摘要

摘要: 基于Lamb波和匹配追踪算法,提出了一种损伤成像方法,对复合材料冲击损伤进行在线的连续监测。首先针对Lamb波监测的特点,提出了匹配追踪方法的快速实现方案,将信号分解为多个Chirplet原子的线性组合,建立了Lamb的弥散效应与Chirplet原子的调频斜率之间的关系,模拟结果表明Chirplet原子能准确地匹配失真变形的窄带脉冲信号;根据损伤前与损伤后的信号差别,提出了一种基于Lamb波能量特征差异提取的损伤指标;进一步采用改进的RAPID算法进行损伤成像,将损伤情况可视化。结果表明所提方法可行和有效。
- 固体力学 /
- 损伤成像 /
- 匹配追踪 /
- 复合材料 /
- 结构健康监测
Abstract: AdamageimagingmethodusingLambwaveandmatchingpursuitmethodforcontinuous on-linemonitoringofcompositewasproposed.First,asignalprocessingmethodisdevelopedusing matchingpursuits.ItcandecomposeLambsignalsintoalinearexpansionofseveralchirpletatoms withafastoperationspeed.Second,therelationshipbetweenLambwavesdispersionandchirplets chirprateisdeveloped.Itshowsthatthechirpletatomcanmatchthedispersionpulseaccurately,and itcanbeusedtoidentifythemodesofLambwaves.Third,accordingtothesignaldifferencebefore andafterdamage,adamageindexcanbegetfromthedifferencesintheenergycharacteristicsoflamb wave.TheimagethatindicatesthedamagecanbeobtainedbytheRAPIDalgorithm.Theexperimentalresultsdemonstratetheapplicabilityandeffectivenessoftheproposedmethod.
- solid mechanics /
- damageimaging /
- matchingpursuit /
- composite materials /
- structural healthmonitoring