基于波的能流图的损伤诊断方法和实施该方法的损伤诊断系统

摘要

本发明公开了基于波的能流图的损伤诊断方法和实施该方法的损伤诊断系统。该方法包括确定检测区域、使用激光脉冲照射一个网格点，在该点激发出兰姆波，三个或三个以上压电传感器接收响应信号、计算网格点的等价应变能、绘制波的能流图。该损伤诊断系统用脉冲激光装置用于产生脉冲激光束照射被测物体的探伤区域，并激发超声波；压电传感器紧贴被测物体表面；放大器接收压电传感器的电信号进行放大，A/D转换器或示波器将电信号转化为数字信号，再输入主机，主机接收电信号进行数据处理并绘制能流图，显示器对主机处理获得的能流图进行显示，主机用接口总线连接并控制脉冲激光装置。本发明的优点是：不但能确定损伤的位置，还能快速精确地识别损伤形状和大小。

主权项

基于波的能流图的损伤诊断方法，包括以下步骤：(1)确定检测区域，将检测区域划分成一个正方形网格；确定网格间距，网格间距应不大于被检测结构中波的半波长；(2)使用激光脉冲照射一个网格点，则在该点激发出兰姆波；在检测区域周围分布三个或三个以上压电传感器接收响应信号，并将接收到的响应信号存储在主机上；其特征是还包括：(3)计算网格点的等价应变能γ，其计算式如下：$\left\{\begin{array}{c}\gamma =\underset{i=1}{\overset{n}{\Sigma }}{{\alpha }_i}^2\\ n=T/\Delta T\\ {\alpha }_i=\beta ({ϵ}_{xi}+{ϵ}_{yi})\end{array}\right.,(i=1,2,3,\mathrm{...},n)$式中，β是比例常数，ε_xi是介质面内X方向的应变；ε_yi是介质面内Y方向的应变，ε_xi+ε_yi是压电传感器在采样时间内的第i个采样波信号幅值；T是超声波通过检测区域的传播时间；ΔT是采样间隔，n是采样数；α_i是一个正比于该网格点某时刻面内应变的值；(4)绘制波的能流图。