[发明专利]基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法

权利要求书

1.基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，所述方法包括：

采用主动应力波探测模式对被测无损结构进行扫频测试，得出结构幅频响应曲线；

从结构幅频响应曲线中选取多个波峰频率作为探测信号中心频率；

采用时间反演处理并结合主动应力波探测模式对结构进行损伤检测，得出不同损伤状态下不同中心频率时间反演聚焦信号的聚焦峰值；

采用多峰值一次线性回归方法，得到损伤状态的回归方程；

根据回归方程，由损伤状态下测得的多个不同中心频率聚焦峰值评估当前结构损伤状态。

2.根据权利要求1所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，所述主动应力波探测模式为：采用探测信号激励发射换能器阵列，使之在结构表面激发探测应力波，该应力波在结构内部与材料基体和损伤区域相互作用后继续传播，到达置于机构另一端表面的用于接收透射应力波的接收换能器阵列，并由换能器阵列转换为接收信号。

3.根据权利要求1所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，利用所述扫频测试求取结构的幅频响应曲线时，需要分别将时域上的扫频接收信号和扫频激励信号进行离散傅里叶变换求得幅频特性表达式，将接收信号频域表达式与激励信号频域特性表达式相除求得结构幅频响应曲线。

4.根据权利要求1所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，从所述结构幅频响应曲线中选取的多个波峰频率是通过选择频谱响应较高的几个波峰频率作为探测信号中心频率，且所述波峰频率的分布涵盖结构幅频响应曲线中响应高的频带范围。

5.根据权利要求1所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，所述探测信号选用五波峰正弦调制信号，该信号为窄带信号，所述中心频率采用结构幅频响应曲线中的不同波峰频率。

6.根据权利要求1所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，所述时间反演处理结合主动应力波探测模式对结构进行损伤检测时，探测信号激励发射换能器阵列产生透射应力波，接收换能器阵列将透射应力波转换为接收信号，对接收信号进行时间反演处理后得到时反信号，利用时反信号重新激励接收换能器阵列，使之产生时反应力波，时反应力波经过结构传播重新传播到原始发射换能器阵列处，发射换能器阵列将感应到的时反应力波转换为聚焦信号。

7.根据权利要求1所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，以不同中心频率聚焦峰值作为自变量，以不同损伤状态下测得的不同中心频率聚焦峰值作为自变量回归样本，以损伤状态作为因变量，进行多元一次线性回归分析，得出损伤状态的回归方程。

8.根据权利要求2所述的基于时反聚焦峰值的结构损伤多峰值回归评估方法，其特征在于，所述发射换能器阵列和接收换能器阵列均采用PZT换能器，PZT换能器能分别根据正逆压电效应将透射应力波转化为接收电信号以及将激励电信号转化为探测应力波。