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时间:2019-11-26
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1、、第43卷第2期2011年4月南京航空航JournalofNanjingUniversity天大学ofAeronautics学报&AstronauticsV01.43No.2Apr.201l基于Lamb波和匹配追踪方法的结构损伤定位冯勇明周丽(南京航空航天大学航空宇航学院李真,南京,210016)摘要:提出一种基于Lamb波和字典库为Chirplet原子的匹配追踪方法的板结构损伤定位方法。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;然后建立了Lamb的弥散效应与Chirplet原子的调频斜率之间的关系
2、,表明Chirplet原子能准确地匹配失真变形的窄带脉冲信号,并能识别Lamb波的模态;根据损伤前与损伤后的信号差,提出了一种可以分辨多损伤散射信号的损伤定位方法。最后通过数值仿真、各向同一t*---板结构实验和蜂窝夹层复合材料结构实验,验证了该方法的可行性和有效性。关键词:结构健康监测;Lamb波;匹配追踪方法;Chirplet原予;损伤定位’中图分类号:TP206文献标识码:A文章编号:1005—2615(2011)02—0184—07StructureDamageLocalizationBasedonLambWavesandMatchingPursuitsFen
3、gYongming,ZhouLi,LiZhen(CollegeofAerospaceEngineering,NanjingUniversityofAeronautics&Astronautics,Nanjing,210016,China)Abstract:AdamagelocalizationmethodforplatestructureisdevelopedbasedonLambwavesandmatchingpursuitmethodwithChirpletdictionary.Firstly,asignalprocessingmethodisdevelopedU
4、S—ingmatchingpursuits.ItcandecomposeLambsignalsintoalinearexpansionofseveralChirpletatomswithafastoperationspeed;Secondly,therelationshipbetweenLambwave7SdispersionandChirplet7Schirprateisdeveloped.ItshowsthattheChirpletatomcanmatchthedispersionpulseaccurately,anditcanbeusedtoidentifyth
5、emodesofLambwaves;Thirdly,amethodfordamagelocalizationisdevel—opedbasedonthedifferencebetweentherawsignalsandthedamagedsignals.Itcandistinguishtheoverlappedsignalsreflectedfromseveraldamages.Theeffectivenessandaccuracyareverifiedbysimula—tion,experimentsofisotropicplatestructureandhoney
6、combsandwichofcarbonfibercompositestruc—ture.Keywords:structurehealthmonitoring;Lambwaves;matchingpursuitmethod;Chirpletatom;dam—agelocalization结构健康监测系统(Structurehealthmonitor—ingsystem,SHMS)可以近乎实时地反映出飞行器结构的状况,降低结构维护费用,提高安全可靠性,延长其使用寿命以及预测结构失效,越来越引起人们的重视。基于导波的健康监测方法被认为是基金项目(CX09B一收稿日期通讯作
7、者很有前景的主动监测方法‘卜引,通过监测损伤对导波传播的影响得出损伤相关信息,可以对杆、梁、板、壳等常见结构进行大范围、长距离的监测。板结构监测中,最常用的应力波为I。amb波,而I。amb波信号具有弥散效应和复杂的模态转换现象,对监测:国家自然科学基金(10572058)资助项目;航空基金(2008ZA52012)资助项目;江苏省研究生培养创新工程070Z)资助项目。:2010-08—31;修订Et期:2010-1l一30:周丽,女,教授,博士生导师,1963年4月生,E—mail:lzhou@nuaa.edu.cn。第2期.冯勇明,等:基于Lam
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