王强
,
袁慎芳
复合材料学报
基于时间反转理论,对主动Lamb波复合材料结构脱层损伤成像监测技术进行了研究.分析了时间反转方法的理论基础以及对波源的信号聚焦过程.根据信号传播自身的特性,研究采用时间反转聚焦方法使损伤散射信号能量叠加放大,从而提高信号的信噪比,分析给出了具体的损伤信号时间反转聚焦增强过程;利用时间反转法对波源的自适应聚焦能力,重建信号传播波动图,通过信号聚焦显示损伤位置和区域.在玻璃纤维复合材料板上的真实损伤实验结果表明,该方法能有效提高损伤散射信号的能量,较为准确地监测出损伤的位置、大致范围等特征.
关键词:
复合材料
,
脱层
,
监测
,
Lamb波
,
时间反转
邱雷
,
袁慎芳
,
张逍越
,
王强
,
张炳良
,
杨伟伟
复合材料学报
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
蔡建
,
石立华
,
袁慎芳
复合材料学报
针对传统时间反转（TR）方法消除Lamb波传播时间和操作复杂的问题，提出了虚拟时间反转（VTR）方法。该方法采用换元激励和接收机制以保留时间信息，并运用信号运算代替物理TR操作。讨论了基于阶跃激励获取损伤监测路径传递函数的VTR实现过程。提出了基于VTR的高分辨率损伤成像方法。为了降低复合材料各向异性的影响，在成像中进行了速度修正。实验结果表明，VTR方法能对碳纤维复合材料板中的Lamb波损伤散射波包进行部分再压缩和TR聚焦，通过本文中成像方法也能清晰显示出板中单个和两个近邻损伤。
关键词:
复合材料
,
Lamb波
,
时间反转
,
损伤成像
,
分辨率
