采用有效信号段自提取算法识别结构多损伤位置.pdfVIP

第４９卷　 第４期 哈　 尔　 滨　 工　 业　 大　 学　 学　 报 Ｖｏｌ４９ Ｎｏ４ 　 　 ２０ １７年４月 ＪＯＵＲＮＡＬ ＯＦ ＨＡＲＢＩＮ ＩＮＳＴＩＴＵＴＥ ＯＦ ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ Ａｐｒ． ２０１７ ＤＯＩ：１０．１１９１８／ ｊ．ｉｓｓｎ．０３６７⁃６２３４．２０１５０９０４７ 　 　 　 　 　 　 采用有效信号段自提取算法识别结构多损伤位置 欧阳青华，周　 丽，刘晓同 （机械结构力学及控制国家重点实验室（南京航空航天大学），南京２１００１６） 摘　 要：为识别结构中的多处损伤，提出了一种采用有效Ｌａｍｂ 波信号段自提取算法计算结构损伤指标的多损伤识别成像方 法．该方法将结构的待检测区域划分为数个子区域，并根据Ｌａｍｂ 波的传播时间和波速从传感器接收到的信号中自动提取出包 含结构信息的有效信号．以该有效信号作为输入，计算每个子区域中基于信号相关系数所获得的损伤指标，最后采用ＲＡＰＩＤ 算法对全部识别区域内的损伤位置进行识别和成像．以航空铝板为研究对象进行了实验验证研究，结果表明，该方法能快速有 效地识别出多个损伤，并较为准确地实现损伤成像以描述损伤的位置． 关键词：结构健康监测；压电传感器；Ｌａｍｂ 波；相关系数；多损伤识别；损伤成像 － － － 中图分类号：ＴＰ２１２．１３ 文献标志码：Ａ 文章编号：０３６７ ６２３４（２０１７）０４ ００３５ ０７ Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｏｆ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄａｍａｇｅ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｓｉｇｎａｌ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ ＯＵＹＡＮＧ Ｑｉｎｇｈｕａ，ＺＨＯＵ Ｌｉ，ＬＩＵ Ｘｉａｏｔｏｎｇ （Ｓｔａｔｅ Ｋｅｙ Ｌａｂｏｒａｔｏｒｙ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃｓ ａｎｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｏｆ Ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ （Ｎａｎｊｉｎｇ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ ｏｆ Ａｅｒｏｎａｕｔｉｃｓ ＆ Ａｓｔｒｏｎａｕｔｉｃｓ），Ｎａｎｊｉｎｇ ２１００１６，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｔｏ ｉｄｅｎｔｉｆｙ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄａｍａｇｅ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ， ａ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｍｕｌｔｉｐｌｅ ｄａｍａｇｅ ｌｏｃａｔｉｏｎｓ ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ ａｎｄｉｍａｇｉｎｇｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｎｔｈｉｓｍｅｔｈｏｄ，ｔｈｅｄａｍａｇｅｉｎｄｅｘ ｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙ ｕｓｉｎｇ ａｎ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ Ｌａｍｂ ｗａｖｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｌｇｏｒｉｔｈｍ． Ｔｈｅ ｄｅｔｅｃｔｅｄ ｋｅｙ ａｒｅａ ｉｎ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｉｓ ｄｉｖｉｄｅｄ ｉｎｔｏ ｓｅｖｅｒａｌ ｓｕｂｒｅｇｉｏｎｓ，ａｎｄ ｔｈｅ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅ ｓｉｇｎａｌｓ ｃｏｎｔａｉｎｉｎｇ ｔｈｅ ｓｔｒｕｃｔｕｒａｌ ｄａｍａｇｅ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ａｒｅ ａｕｔｏｍａｔｉｃａｌｌｙ ｅｘｔｒａｃｔｅｄ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｅｎｔｉｒｅ Ｌａｍｂ ｗａｖｅ ｒｅｓｐｏｎｓｅｓ ｒｅｃｅｉｖｅｄ ｂｙ ｔｈｅ ｐｉｅｚｏｅｌｅｃｔｒｉｃ ｓｅｎｓｏｒｓ． Ｓｕｂｓｅｑｕｅｎｔｌｙ，ｔｈｅ ｄａｍａｇｅ ｉｎｄｅｘｅｓ ｏｆ ｅｖｅｒｙ ｓｕｂｒｅｇｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｒｒｅｌａ