一种基于Lamb波的板状结构无基准快速损伤检测方法

摘要

本发明公开了一种基于Lamb波的板状结构无基准快速损伤检测方法，属于结构健康监测技术领域。本发明方法包括：在所述板状结构上下表面对称设置两对压电元件，构成激励/传感阵列；依次将一组中心频率在一定频带内等间隔变化的窄带波激励信号加载到所述激励/传感阵列中激励端上下对称的两个压电元件上，从而在板状结构中激发Lamb波；同时利用所述激励/传感阵列中传感端上下对称的两个传感压电元件分别接收结构响应，得到四组响应信号；通过将响应信号转换为定义的四种中间信号，提取转换模态；根据转换模态能量进行损伤检测。相比现有技术，本发明通过结构简单的激励/传感阵列即可快速方便地实现板状结构损伤的定性检测。

主权项

一种基于Lamb波的板状结构无基准快速损伤检测方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤A、在所述板状结构上下表面对称设置两对压电元件，构成激励/传感阵列；步骤B、依次将一组中心频率在一定频带内等间隔变化的窄带波激励信号加载到所述激励/传感阵列中激励端上下对称的两个压电元件上，从而在板状结构中激发Lamb波；同时利用所述激励/传感阵列中传感端上下对称的两个传感压电元件分别接收结构响应，得到四组响应信号；步骤C、对四组响应信号进行以下处理：步骤C1、对各窄带波激励信号下的响应信号，分别按照下式进行处理，得到各窄带波激励信号下的四种中间信号M1—M4，M1=(AC‑BD)/2；M2=(AD‑BC)/2；M3=[(AC‑BD)+(AD‑BC)]/4；M4=[(AC‑BD)‑(AD‑BC)]/4；式中，AC和BD分别为两个共面激励/传感通道的响应信号，AD和BC分别为两个异面激励/传感通道的响应信号；步骤C2、分别计算四种中间信号M1—M4的能量均值；步骤D、根据下式是否成立判断所述板状结构中是否存在损伤，如成立，则板状结构中存在损伤；如不成立，则不存在损伤，|min（E1，E2）‑max（E3，E4）|> max（|E1‑E2|，|E3‑E4|）,式中，E1、E2、E3、E4分别表示四种中间信号M1—M4的能量均值。