基于Shannon复数小波的复合材料结构时间反转聚焦多损伤成像方法

袁慎芳¹，杨伟伟¹，邱雷¹，张逍越¹，张炳良¹，王强¹

(1.南京航空航天大学,航空宇航学院,南京,210016)

摘要:研究了一种基于压电传感器阵列和主动Lamb波的结构损伤成像方法,有助于克服Lamb波在板结构中、特别是在复合材料板结构中存在的频散、多种模式及模式转换的现象给结构健康监测带来的困难.分析了结构多损伤散射信号的时间反转聚焦原理,在此基础上提出了一种基于Shannon复数小波和时间反转聚焦的信号合成成像方法.该方法中,确定Lamb波响应信号的到达时刻是信号能够准确聚焦的关键因素之一.提出了利用Shannon复数小波变换计算Lamb波响应信号到达时刻的方法.在碳纤维复合材料板结构上对整套信号合成成像方法进行了验证.研究结果表明,该方法能够有效地对同一个监测区域中的多个损伤进行成像定位.相对于30cm×30cm的监测区域,定位误差不超过2cm.该方法有助于结构健康监测技术的工程应用.

关键词:结构健康监测; 复合材料; 时间反转; Shannon复数小波; 信号合成; 损伤成像; structural health monitoring; composites; time reversal; Shannon complex wavelet; signal synthesis; damage imaging;

【全文内容正在添加中】