基于线性频散信号构建的复杂航空结构Lamb波高分辨率损伤成像

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1、第49卷第4期2017年8月南京航JournalofNanjingDOI：10．16356／j．1005—2615．2017．04．004空航天大学UniversityofAeronautics学&A报StronautlcSV01．49No．4Aug．2017基于线性频散信号构建的复杂航空结构Lamb波高分辨率损伤成像蔡建1蔡静1袁慎芳1王同光2(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，南京，210016；2．南京航空航天大学江苏省风力机设计高技术研究重点实验室，南京，210016)摘要：在对复杂航空结构的

2、Lamb波损伤成像中，Lamb波频散容易使信号波包发生扩展和变形，从而降低信号的分辨率，并最终影响损伤监测结果，因此Lamb波频散补偿已成为急需解决的一个重要问题。目前常用的频散补偿方法需要理论计算Lamb波频散曲线，难以适用于复杂航空结构。本文利用现场直接测得的相对波数曲线进行线性频散信号构建(Linearly-dispersivesignalconstruction，LDSC)的频散补偿处理，解决了航空复杂结构中Lamb波频散难以补偿的问题。然后，将LDSC用于延迟叠加损伤成像中，以实现高分辨率损伤成像。为了降低多反

3、射的复杂航空结构形式对成像结果的影响，引入了1．5波峰正弦调制的准宽带Lamb波激励波形。最后通过在真实复杂的某型飞机大梁结构上的实验证明了所提方法的有效性。关键词：复杂航空结构；Lamb波；频散补偿；线性频散；损伤成像中图分类号：TB55文献标志码：A文章编号：1005—2615(2017)04—0474—05Linearly—DispersiveSignalConstructionBasedLambWaveHighResolutionDamageImagingofComplicatedAircraftStructur

4、esCAIJianl，CAIJin91，YUANShenfan91，WANGTongguang2(1．StateKeyI，abofMechanicsandControlofMechanicalStructures。NanjingUniversityofAeronautics＆Astronautics，Nanjing，210016，China；2．JiangsuKeyLaboratoryofHi—TeehResearchforWindTurbineDesign，NanjingUniversityofAeronautics&

5、Astronautics，Nanjing，210016，China)Abstract：InLambwavedamageimagingofcomplicatedaircraftstructures，thesignalwavepacketscanbeeasilyelongatedanddeformedduetothedispersionofLambwave．Thesignalresolutionisthende—gradedandthefinaldamageimagingresultscouldbeaffected．Lamb

6、wavedispersioncompensationhasbecomeanissueneedingtoberesolvedimmediately．However，thetraditionaldispersioncompensationmethodsusuallyrequirethetheoretically—calculateddispersioncurvesofLambwavesandarehardtobeappliedincomplicatedaircraftstructures．Inthispaper，within

7、—situmeasuredrelativewavenumbercurves，thecompensationprocessoflinearly—dispersivesignalconstruction(LDSC)isperformedtosolvethedifficultproblemofdispersionremovalofLambwavesincomplicatedaircraftstructures．Hereafter。LDSCisusedindelay—and—sumimagingtorealizehighreso

8、lutiondamageimaging，duringwhichthe基金项目：国家自然科学基金重点(51635008)资助项目；国家自然科学基金(51605223)资助项目；江苏省自然科学基金(BK20150743)资助项目；国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)(2014CB046200)资助项目；国家自然科学