用于确定材料弹性的系统和方法

摘要

本发明提供了系统和方法来使用非线性材料的测量驱动点响应来确定该材料的一个或多个弹性。本发明利用了由实际的非线性材料的测量驱动点响应的瞬时分量、稳态分量、非调谐分量以及非线性响应分量表示的完整信息，而没有限制使用大幅度的力。通过形成并求解表示该材料的驱动点运动的微分方程模型的时域线性方程组，来确定所述弹性。根据单个、短期、大幅度驱动点测量，线性和非线性的特性均可被确定；大幅度和接近零幅度的特性均可被确定；并且弹性波速和弹性模量及其随深度的变化可被确定。本发明还提供了系统和方法来滤波输入信号以衰减或者保持一个或多个选定谐波分量中的每一个，所述选定谐波是相位基准信号的谐波。

主权项

一种用于确定材料的一个或多个弹性的系统，所述系统利用输入信号，所述输入信号包括第一输入信号、第二输入信号和第三输入信号，所述第一输入信号表示通过致动器在一个驱动点上施加在所述材料上的驱动力；所述第二输入信号表示对应于所述驱动力的驱动点速度；所述第三输入信号表示对应于所述驱动力的驱动点位移；该系统包括：(a)生成器，用于为所述驱动点的运动的微分方程模型的每一个基函数项生成一个基函数信号，其中每个基函数项包含至少一个所述输入信号的函数；以及(b)处理器，利用拟合过程来确定拟合所述第一输入信号的所述基函数信号的线性组合的系数，其中至少一个所确定的系数表示所述材料的一个或多个弹性值。