| 基于二维线阵和空间滤波器的结构冲击无波速定位方法 |
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| 引用本文： | 刘彬,邱雷,袁慎芳.基于二维线阵和空间滤波器的结构冲击无波速定位方法[J].航空学报,2014(6):1633-1642. |
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| 作者姓名： | 刘彬 邱雷 袁慎芳 |
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| 作者单位： | 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室;空军勤务学院航空军交运输指挥系; |
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| 基金项目： | 国家杰出青年基金(51225502);国家自然科学基金(51205189);中国博士后科学基金(2012M510183);中央高校基本科研业务费专项资金(NN2012051);高等学校博士学科点专项科研基金(20123218120007);江苏高校优势学科建设工程资助项目~~ |
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| 摘 要： | 复合材料在航空结构中的应用越来越广,但其遭受外界物体冲击后很容易在内部产生表面不可见损伤,所以对复合材料结构的冲击事件进行在线监测十分必要。基于压电传感器(PTZ)和Lamb波的冲击定位方法是目前的研究热点,但是Lamb波信号在复合材料结构中传播的各向异性给冲击定位带来了困难。本文将空间滤波器算法推广到复合材料结构的冲击监测应用中,研究了与波速无关的空间滤波器冲击定位原理,提出了基于二维线性压电传感器阵列和空间滤波器的结构冲击无波速定位方法。该方法首先采用Shannon连续复数小波变换提取并构建宽带冲击响应信号中的窄带Lamb波解析信号;然后利用波速无关的空间滤波器算法计算出结构冲击相对于各条线性压电传感器阵列的角度;最后使用冲击无波速定位公式计算出结构冲击的位置坐标。在碳纤维层合板上对该方法进行了实验验证。验证结果表明:该方法可以实现对复合材料结构的冲击进行不依赖信号传播速度的定位,定位误差小于1cm。
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| 关 键 词： | 复合材料结构 结构健康监测 空间滤波器 Lamb波 波速 |
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