苏永振
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袁慎芳
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王瑜
复合材料学报
为了提高复合材料结构冲击定位的精度和实时性,将阵列信号处理技术引入到结构健康监测领域,提出了利用小波变换和多重信号分类算法实现复合材料结构冲击定位的新方法:通过小波变换提取冲击响应信号某一窄带频率成分,运用多重信号分类(MUSIC)算法实现冲击源到达方向的估计;根据Lamb波传播特性,用小波变换求出某一中心频率下的对称模式和反对称模式的Lamb波到达同一传感器的时间差,结合对称模式和反对称模式Lamb的速度差就可以估计出冲击源到达传感器的距离,实现冲击定位.对玻璃纤维/环氧树脂复合材料层合板和碳纤维/双马树脂基复合材料层合板2种试件的实验均表明该方法能快速、精确地识别出冲击源位置.
关键词:
复合材料
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冲击定位
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阵列信号处理
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多重信号分类
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小波变换
钟永腾
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袁慎芳
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邱雷
复合材料学报
针对一维线性传感器阵列的盲区问题,研究了基于梅花阵列的二维多重信号分类(2D-MUSIC)冲击定位方法.梅花阵列的布置方式是在圆心处布置1个PZT传感器,另外在半径为R的圆周上均匀布置M个PZT传感器,首先联合冲击信号传播到参考阵元PZT0和第1个接收阵元PZT1的时间信息估计冲击信号的Lamb波传播波速;然后利用近场2D-MUSIC算法实现冲击源的距离和角度的同时定位;最后,在玻璃纤维复合材料层合板中进行了冲击定位方法的验证.实验结果表明:基于梅花阵列的方法能够对0°～360°的冲击源进行精确地定位,定位结果精度较高,其中最大距离误差为2.2 cm,最大角度误差为5°.
关键词:
梅花阵列
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二维多重信号分类
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全方位
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冲击定位
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复合材料
