通过FBG传感器网络对蜂三明治面板的低速度冲击的强有力的定位
Zhengwen Zhou1, Yibo Yang1, Xin Xu2
1Faculty of Engineering, China University of Geosciences (Wuhan), Wuhan 430074, China.
Sensors (Basel, Switzerland)
|March 14, 2026
概括
这项研究通过使用一种新的模板匹配方法,增强了航空航天蜂巢面板中的冲击本地化. 该技术通过结合波形变异和异常权重来进行结构性健康监测,显著提高了准确性.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 航空航天工程 航空航天工程
- 结构健康监测 结构健康监测
背景情况:
- 蜂三明治板在航空航天领域至关重要,但易受低速度冲击的影响.
- 由于应力波减弱而导致的信号质量降低,阻碍了这些多层结构中的冲击定位.
研究的目的:
- 设计一个测试平台,用于对蜂板的低速度冲击.
- 开发一种先进的模板匹配方法,用于精确的冲击定位.
主要方法:
- 在一个500毫米x500毫米x20毫米的蜂巢面板上使用了16个纤维布拉格格 (FBG) 传感器.
- 开发了一个模板库,通过模拟25x25网格上的冲击.
- 在以欧几里德距离为基础的模板匹配算法中实现了波形无声化和误差异值权重.
主要成果:
- 基本模板匹配方法实现了21.29毫米的平均定位精度.
- 误差异值加权提高了准确度,达到12.36毫米.
- 将异常值权重与Sym5波段消噪相结合,进一步将平均误差降至8.53毫米.
结论:
- 拟议的方法有效地减轻了蜂结构中的信号不稳定性.
- 这种方法为航空航天结构健康监测 (SHM) 提供了强大而精确的解决方案.
- 这些发现解决了复杂复合结构中传统方法的局限性.
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