[发明专利]一种基于改进时间反转算法的玻璃纤维复合材料声发射源定位成像方法

权利要求书

1.一种基于改进时间反转算法的玻璃纤维复合材料声发射源定位成像方法，在检测区域内设定一个坐标系，分别在横轴和纵轴上布置两个声发射传感器；由于玻璃纤维复合材料的各向异性，导致材料各传播方向声速差异较大，通过在各象限内选择几个特殊位置利用时间反转聚焦处理后的散射信号进行时差法求解，确定各象限内的平均声速值，将四个象限划为四个声速区；通过四个传感器采集到的声发射源发出的声发射信号，利用时间反转聚焦增强算法实现对声发射源处的聚焦和增强；最后根据不同区域的声速值计算聚焦时刻和聚焦位置处的振动幅值，重建检测区域波动图，比较四个重建波动图中最大幅值，取幅值最大的重建波动图作为声发射源定位成像图，实现玻璃纤维复合材料实时损伤声发射源的准确定位成像；其特征在于方法步骤如下：

步骤一：选定一块长为600 mm，宽为600 mm，厚度为6.7 mm的玻璃纤维复合材料作为实验试块，用一个声发射传感器固定在试块中间位置，采用铅笔断芯的方式在试块上从距离试块中间位置100 mm开始，以100 mm为步长测量不同距离处声波的衰减，通过衰减实验确定两个传感器间的最佳间距为300 mm；

步骤二：在检测区域内设定一个坐标系，以原点为中心分别在横轴和纵轴上放置两个声发射传感器，各传感器距离原点均为150 mm，即各轴上的两个传感器都相距300 mm；

步骤三：在坐标系的各个象限内设定一个激励点，该激励点到两个坐标轴的垂直距离相等，即该激励点到所在象限内的两个声发射传感器的距离相等，同时该激励点到所在象限外的两个声发射传感器的距离相等；然后分别在各激励点采用铅笔断芯的方式发出模拟声发射信号，通过四个声发射传感器采集到各个激励点发出的模拟声发射信号，然后对接收到的信号进行时间反转增强处理，并取信号包络线，以包络线最大峰值作为到达时刻，根据各激励点到各个传感器的距离差与各个传感器接收到声发射信号的时间差求出各个激励点所在象限的声速值，并将四个象限划分为四个声速区；

步骤四：在试块的检测区域内进行监测，当在检测区域内四个声发射传感器接收到声发射源发出的声发射信号，将接收到的声发射信号进行时间反转增强处理，得到各个传感器接收到损伤处的散射信号，并取信号包络线，确定各传感器经过时间反转加载后在声发射源处散射被重新接收的时刻；

步骤五：分别采用四个声速区的声速值，利用四点圆弧定位方法计算损伤处对传感器时间反转加载信号的散射时刻，然后根据经过时间反转增强处理后的各传感器接收到损伤处的散射信号，重建检测区域波动图，最后比较四个重建波动图中最大幅值，取幅值最大的重建波动图作为声发射源定位成像图，确定幅值最大的像素坐标位置即为声发射源位置。