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重点国际合作项目介绍—大型结构损伤检测的非接触快捷精确成像理论与方法

  发布日期:2021-01-23 阅读次数:

研究进展

3)非接触激光激发/SLDV接收快速全波场损伤检测模块

1)超声导波场频率-波数域滤波及复合材料板的冲击损伤的全波场精确成像

研究团队采用SLDV非接触导波场检测平台获取的高分辨率导波场信号,在波数-频域内分离入射波场和散射波场,建立了基于互相关成像条件的损伤精确成像方法。实验所获得的损伤成像结果与图10a)的超声C扫描结果非常吻合,为建立复杂复合材料结构损伤的非接触损伤成像精确评估提供了有效的方法。

2)基于空间波数算法的板结构中损伤非接触全波场成像方法

11 复合材料板中不同深度层裂损伤成像结果

在复合材料板的层裂损伤区域,根据频散效应A0模态导波的传播相速度随层板的厚度变化,即导波的波数值对板的厚度变化(损伤的存在)十分敏感。基于所构建的全波场非接触检测平台,针对复合材料板中层裂损伤提出空间波数成像指标。图11所示的成像结果表明,空间波数损伤成像算法不仅能够准确的确定损伤的位置,而且还可以确定损伤深度。基于上述研究成果已发表学术论文2篇,培养研究生1名。

3)基于压缩感知方法的导波场损伤成像方法

团队深入研究复杂导波场与损伤的相互作用,分析了导波与损伤作用产生的反射、折射及波的模态转换关系等,提出利用导波在损伤处的反射率这一特征参数构建损伤逆成像算法。研究表明,应用损伤测量散射模型能够分析损伤物理参数对散射波的影响,超声逆散射频域相控阵全聚焦算法所获得的损伤成像结果更加精准地指代出损伤的特征,相对于传统时域全聚焦相控阵方法其损伤热点区域缩小45%,成像精度明显提升。

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