强噪声下碳纤维增强树脂复合材料结构Lamb波层析损伤成像方法

编号 zgly0001706292

文献类型 期刊论文

文献题名 强噪声下碳纤维增强树脂复合材料结构Lamb波层析损伤成像方法

作者 苏晨辉  姜明顺  梁建英  田爱琴  孙琳  张法业  张雷  隋青美 

作者单位 山东大学控制科学与工程学院  中车青岛四方机车车辆股份有限公司 

母体文献 复合材料学报 

年卷期 2020年04期

年份 2020 

分类号 TB332 

关键词 碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料  Lamb波  损伤识别  层析成像  结构健康监测 

文摘内容 Lamb波因其检测范围广、对缺陷敏感性高等特点在复合材料无损检测中广泛应用。但强噪声环境给有效信号的提取带来难度,影响损伤位置判定精度。针对该问题,提出了一种在强噪声背景下基于计盒维数和Lamb波层析成像技术的损伤定位成像方法。首先通过仿真分析了Lamb波在碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料板损伤前后传播的特性。在选定的复合材料板上均匀布置圆形传感器阵列,以粘结质量块改变结构局部刚度的形式模拟真实损伤;其次每个传感器依次作为激励器产生Lamb波,其他传感器采集有无损伤下的响应信号,采用小波变换进行信号去噪。将去噪后的信号添加不同等级的白噪声实现噪声干扰;最后采用计盒维数计算有无损伤的信号差异确定损伤因子,并通过概率成像算法实现损伤的定位成像。实验结果表明,在强噪声环境中单损伤与多损伤成像定位最大和平均误差分别为11.18 mm和6.88 mm,该方法无需信号降噪技术,且避免了多损伤时复杂反射信号的提取过程,在强噪声下复合材料损伤定位识别方面具有较大的潜力。