王瑜
,
袁慎芳
,
邱雷
复合材料学报
为降低Lamb波在复合材料结构中传播时存在的频散现象和各方向传播特性的不一致性给损伤监测带来的困难,提出一种利用Hilbert变换改进的空间滤波器对复合材料结构损伤进行成像的方法.分析了基于空间滤波器的信号合成成像原理,在此基础上利用Hilbert变换构造传感器时域响应信号的解析信号参与到信号合成成像过程中.通过对仿真声源的成像实验,验证了该方法的可行性,通过对碳纤维复合材料板结构上激励源和损伤的成像实验,验证了该方法的功能.研究表明该方法能够识别损伤相对于压电传感器阵列的角度位置和损伤散射信号的到达时刻.
关键词:
结构健康监测
,
复合材料
,
空间滤波器
,
损伤成像
,
压电传感器阵列
,
主动Lamb波
,
Hilbert变换
,
信号合成
刘彬
,
邱雷
,
袁慎芳
,
王长春
复合材料学报
随着复合材料在航空结构中的广泛应用,基于压电传感器(PZTs)阵列和Lamb波的结构健康监测成像方法已经成为复合材料结构健康监测技术的研究热点,但是复合材料的各向异性特点导致依赖于信号传播速度的延迟累加、相控阵等成像方法难以实现其损伤的准确监测.鉴于此,研究了一种与信号传播速度无关的空间滤波器损伤成像定位方法,该方法利用Lamb波在结构中传播时的空间波数域特征,通过设置空间权重函数使压电传感器阵列形成波数带宽为[kmin,kmax]的空间波数域滤波器对特定空间方位的Lamb波进行滤波,得到损伤的角度图像;然后,利用多维线性压电传感器阵列各自针对损伤得到的角度图像进行融合,得到损伤的坐标图像,从而实现了在不依赖传播速度的情况下对损伤的成像定位.在碳纤维层合板上对该方法进行了实验验证.实验结果表明:基于多维线性压电传感器阵列和空间波数域滤波算法的无波速成像定位方法可以对复合材料结构损伤进行不依赖信号传播速度的成像定位,定位误差在1 cm以内.
关键词:
复合材料
,
结构健康监测
,
空间滤波器
,
Lamb波
,
波速
徐子超
,
宋兴亮
,
周翊
量子电子学报
doi:10.3969/j.issn.1007-5461.2011.03.007
利用自成像共焦腔,开展了一维光纤激光阵列相干合成的实验研究,实现了掺Yb3+双包层光纤激光阵列的相位锁定,得到了基于一维光纤激光阵列自成像共焦腔的远场强度分布图样.根据其数学模型及理论计算,合理选择了空间滤波器宽度,验证了空间滤波器在合成激光不同位置对不同相干成分模式所引入的损耗抑制作用,从实验上证实了空间滤波器在相干合成中实现模式选择的机理.
关键词:
激光技术
,
相干合成
,
模式选择
,
自成像共焦腔
,
空间滤波器
