[发明专利]基于时间逆转导向波的损伤检测方法

权利要求书

1.一种基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、布置传感路径：将激励换能器和感应换能器分别正对方式设置在待检测板壳结构的表面上或镶嵌于待检测板壳结构的内部，并组成激励-感应波信号的传感路径，其中：从激励换能器至感应换能器的正向传播过程及其逆向传播过程构成导向波的时间逆转过程；

步骤2、校对基于时间逆转的损伤指数：将重建信号与原始激励波信号进行幅值正则化，并进行反相关性分析，实现基于时间逆转导向波的损伤检测。

2.根据权利要求1所述的基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征是，所述的激励换能器和感应换能器均采用锲形块状或薄片状压电陶瓷材料制成。

3.根据权利要求1所述的基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征是，所述的正向传播过程包括：

1.1)激励波信号：板壳结构的频厚积步骤激励频率×板壳厚度、来选择激励波信号的频率ω，依据传感路径的长度步骤L、与导向波波长λ的比值步骤L/λ、来选择激励信号的周期步骤n，以保证L/λ≥n，开启数字信号发生装置把汉宁窗调制且中心频率为ω的n-周正弦调幅脉冲，即激励波信号以电压形式加载到激励换能器上，在待检测板壳结构内激励出由激励换能器传向感应换能器的导向波；

1.2)采集并在时间域逆转感应波信号的S₀模式：开启信号采集装置记录感应换能器所感应到的电压信号，即感应波信号；并利用数字处理软件把感应波信号的S₀模式在时间域进行逆转，即原信号的时间始点变为逆转后所生成信号的时间终点，原信号的时间终点变为逆转后所生成信号的时间始点。

4.根据权利要求3所述的基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征是，所述的正向传播过程中：所述的S₀模式是指：导向波的基础阶对称模式；所述的信号采集装置包括信号解调器和信号数字离散器。

5.根据权利要求1所述的基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征是，所述的逆向传播过程包括：

2.1)再激励时间逆转的波信号：开启数字信号发生装置，把正向传播过程所生成的时间逆转的感应波信号的S₀模式再次以电压形式加载到感应换能器上，激发出由感应换能器传向激励换能器的导向波；

2.2)采集汇聚波信号并生成重建信号：步骤2.1)中所生成的导向波将汇聚到激励换能器所在的位置，即原始的激励点，开启信号采集装置记录原始的激励换能器所感应到的电压信号，即汇聚波信号；并利用数字处理软件把汇聚波信号的S₀模式在时间域进行逆转，生成重建信号。

6.根据权利要求1所述的基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征是，所述的幅值正则化是指：信号被其振幅的最大值除。

7.根据权利要求1所述的基于时间逆转导向波的损伤检测方法，其特征是，所述的反相关性分析是指：对第n条传感路径而言，损伤指数DI_n为：其中：C_n(t)为第n条传感路径的重建波形，V_0n(t)为第n条传感路径的原始激励波信号的波形，t为采样时间点，t0为采样时间的起始点，取值为0，t1为采样时间的终止点，取值为原始激励波信号的时间长度，n为传感路径的序号1≤n≤N，N为传感路径的总数。