一种基于时间反转及多模态效应的一维构件无损探伤方法

摘要

本发明涉及构件无损检测和信号处理领域，具体一种基于时间反转及多模态效应的一维构件无损探伤方法。本发明包括：(1)在长度大于直径尺寸十倍的钢杆一端放置收发合置传感器用于发射与接收信号；根据固体中的频散特性得到由于多模态效应引起的首次回波信号的幅值与时间延迟，得到首次回波信号的模态成分；选择包含了所有波形信息的反转时间T，在时域上在时间[0，T]内对首次接收回波进行时间反转处理；将时反后的信号作为激励再次由发射元发射入钢杆，分析再次接收到的回波信号波形成分，得到了损伤信号的聚焦信号。本发明能够针对一维构件内部复杂的多模态效应引发的波形的畸变，有效地聚焦损伤信号。

主权项

一种基于时间反转及多模态效应的一维构件无损探伤方法，其特征在于，包括如下步骤：(1)在长度大于直径尺寸十倍的钢杆一端放置收发合置传感器用于发射与接收信号，利用应力波在钢杆中的传播特性，在发射元处以纵向L(0,1)模态向钢杆内发射经过汉宁窗调制的10周期单音频正弦信号，其在传播过程中经过边界和内部损伤的作用发生了模态转换，生成了新的模态,包括了纵向模态、弯曲模态以及扭转模态；(2)钢杆作为固体波导，可根据固体中的频散特性得到由于多模态效应引起的首次回波信号的幅值与时间延迟，得到首次回波信号的模态成分，根据接收元首次接收的波形的幅值最大值与激励脉冲的幅值最大值的比值，得到该信道的系统响应；(3)选择包含了所有波形信息的反转时间T，在时域上在时间[0，T]内对首次接收回波进行时间反转处理；(4)将时反后的信号作为激励再次由发射元发射入钢杆，分析再次接收到的回波信号波形成分，得到了损伤信号的聚焦信号。