研究强噪声下的复合损伤的空间定位方法
Zhongyan Jin1, Qihong Zhou1, Zeguang Pei1
1College of Mechanical Engineering, Donghua University, Shanghai 201620, China.
Ultrasonics
|March 24, 2024
概括
这项研究引入了一种使用Lamb波损伤空间成像的新方法,提高了噪音环境中的信号清晰度和定位精度. 这种方法提高了信号噪声比,并减少了复合材料损坏定位错误.
科学领域:
- 结构健康监测 结构健康监测
- 非破坏性测试 不破坏性测试
- 材料科学 材料科学 材料科学
背景情况:
- 基于Lamb波的结构健康监测对于检测复合材料损坏至关重要.
- 强烈的环境噪音显著降低了Lamb波信号处理和损坏定位的性能.
- 准确的损坏空间成像对于有效的结构完整性评估至关重要.
研究的目的:
- 开发一种强大的损伤空间成像方法,用于Lamb波信号被强噪声损坏.
- 增强信号噪声比 (SNR) 并提高损坏定位的准确性.
- 为了使复合结构中损坏的可靠检测和空间映射.
主要方法:
- 可变模式分解 (VMD) 通过改进的灰狼优化 (IGWO) 来优化信号分解.
- 基于相关系数选择最佳的模态组件和信号重建的残余.
- 增强的离散波纹转换 (DWT) 使用香农来进行自适应的无声化.
- 损坏空间定位模型集成了重建算法对损坏的概率检查 (RAPID) 和卷积神经网络 (CNN).
主要成果:
- 成功地提高了重建的Lamb波响应信号的信号噪声比 (SNR).
- 在强噪声条件下显著降低了损坏的空间定位错误.
- 在实验验证中证明了有效的损伤空间成像和定位.
结论:
- 拟议的新型信号提取和空间成像方法有效地解决了强噪声在基于Lamb波的损害定位中所带来的挑战.
- VMD,DWT,RAPID和CNN的综合方法为复合材料的结构健康监测提供了一个有希望的解决方案.
- 这项研究扩大了Lamb波技术在不利的噪音环境中可靠的损害评估的能力.
