[发明专利]一种基于分形维数的复合材料结构件裂纹损伤监测方法

权利要求书

1.一种基于分形维数的复合材料结构件裂纹损伤监测方法，其特征在于，所述方法通过分别获得基准状态和损伤状态的复合材料结构件上形成的相同数目的多个正弦窄带Lamb波信号的分形维数，对获得的分形维数利用概率重构方法获得多张损伤概率子层析谱图；通过对多张所述损伤概率子层析谱图进行叠加得到全层析谱图，从所述全层析谱图中能够得到所述复合材料结构件裂纹损伤的区域范围；所述基准状态为复合材料结构件上没有受到损伤的状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，所述方法通过在所述复合材料结构件上部署至少3个压电式传感器组成的阵列，并依次以第i个压电式传感器作为激励器，剩余的其它压电式传感器作为接收器，由此构成产生和接收正弦窄带Lamb波的第i条路径。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在基准状态和损伤状态的复合材料结构件上部署的传感器位置相同。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述概率重构方法为：

P(x,y)=Σi=1Npi(x,y)]]>

式中，P(x，y)表示位于监测位置(x，y)处的损伤概率，N是监测路径总数；p_i(x，y)是第i条路径中复合材料结构件损伤监测位置(x，y)存在概率的估计值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述第i条路径中复合材料结构件损伤监测位置(x，y)存在概率p_i(x，y)的计算式为：

pi(x,y)DIiβ-Mia,sβ-1]]>

式中，是距离参数，β是控制有效椭圆分布区域的尺度参数，DI_i是损伤指标，所述损伤指标用于评估第i条路径上信号改变量度。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述尺度参数β的范围为：1＜β＜1.1。