一种基于RAPID层析的机械结构损伤无损识别方法

摘要

本发明公开了一种基于RAPID层析的机械结构损伤无损识别方法，通过提供一种新的传感器阵列形式，并以此为基础建立了基于局部成像的RAPID层析算法，在机械结构损伤无损识别中通过数据截断和子区域内的局部重构，消除了不同损伤之间的干涉以及被测区域外部干扰源的影响，不仅实现了外部干扰的消除，而且有效实现了多损伤或单一损伤的准确诊断和定位。

主权项

一种基于RAPID层析的机械结构损伤无损识别方法，其特征在于，包括以下步骤：1）在待测的机械结构件上设置压电传感器，压电传感器包括一个中心压电传感器和若干个外围传感器，压电传感器作为信号的激励端或信号的接收端；2）在机械结构件的初始无损伤状态下，分别依次以压电传感器中的一个为激励端进行信号的激励，以其余的压电传感器为接收端接收信号，每两个压电传感器的传感路径上传播的信号都被采集，所采集到的信号作为参考信号；3）当机械结构件产生损伤后，分别依次以压电传感器中的一个为激励端进行信号的激励，以其余的压电传感器为接收端接收信号，每两个压电传感器的传感路径上传播的信号都被采集，所采集到的信号作为损伤信号；4）对采集到的信号数据进行截断：以激励端与接收端的直线距离L除以Lamb波在有效频段内的最大传播速度vmax得到的时间点，作为有效数据起始点t0， t 0 = L v max ; 以激励端与接收端的直线距离L乘以RAPID算法的尺度参数β得到计算区域内的最大路径长度βL，用该长度除以Lamb波在有效频段内的最小传播速度Vmin加上激励信号的半个周期1/2T0得到的时间点，作为有效数据终止点t1， t 1 = βL V min + 1 / 2 T 0 ; 5）根据中心传感器作为激励端、外围传感器作为接收端的传感器路径对应的SDC分布图，进行损伤数量的判断，在SDC分布图中出现的峰值点的个数为损伤个数；以峰值点对应的传感器路径为中心路径，依次向两侧选取最近的两条路 径，并去掉最外层两条传感器路径中对应SDC数值较大的一条路径，以所选取的四条传感器路径组成的区域，作为该峰值点对应的损伤的局部子区域；6）按照RAPID算法，依据截断之后的参考信号和损伤信号在划分好的子区域内进行各传感器路径的SDC和各概率分布图的计算，并进行概率分布图的叠加，得到各损伤的概率重构图；7）将各损伤所对应的概率重构图进行融合，得到整体的损伤概率重构图，峰值点所对应的位置即为损伤的中心点位置。