一种基于均匀稀疏采样的Lamb波场重构方法

为了提高研究区域内Lamb波场的获取效率,提出了一种均匀稀疏采样策略,结合压缩感知理论,通过扫描式激光多普勒测振仪拾取的少量测点信号重构出待测波场,并对含人工损伤的铝板进行了试验验证.结果表明:提出的方法可在空间上将测点数减少至传统Nyquist采样点数的90%以上,并得到与原始波场相干性较高的重构波场,同时实现对结构损伤的定位和成像;研究结果可极大地提高基于波场分析的损伤检测技术的执行效率.

复合材料板冲击损伤的Lamb波场成像算法研究

针对民机复合材料板中冲击损伤检测难度大精度低等问题,采用压电传感器激发复合材料板中Lamb波信号,并通过扫描式激光多普勒测振仪感知板中Lamb波场信号,引入Lamb波场曲率放大冲击损伤所致波场奇异成分,计算Lamb波场曲率均方根(RMS)得到损伤图像实现复合材料板中冲击损伤成像。实验结果表明,建立在压电激励和激光感知基础上的Lamb波场曲率RMS图像算法能有效检测出玻璃纤维增强复合材料(GFRP)板中冲击损伤的位置和大小。

基于压缩感知的复合材料板Lamb波场重构及损伤成像

为了解决全波场数据获取耗时的问题,引入压缩感知算法对波场进行稀疏表示。然而受限于导波在复合材料中复杂的传播特性,压缩感知在复合材料板中的应用成为难题。为此通过考虑导波在复合材料板中传播的各向异性波数特性,构建计算频带内不同角度下的波数库用于波场重构。同时在损伤分析阶段,提出了一种无需基准信号的复合材料损伤散射波场分离技术,精准实现入射波场的去除,提升损伤定位的精度。单损伤的实验和仿真结果表明,所提方法能够在低于90%的奈奎斯特采样点情况下实现波场的重构,且损伤定位误差均小于最小波长的2/3。双损伤的实验结果表明,所提方法可有效定位双损伤,相关成果可为复合材料损伤检测的实际运用提供理论和方法基础。