[发明专利]一种提高Lamb波相控阵聚焦检测速度的方法

权利要求书

1.一种提高Lamb波相控阵聚焦检测速度的方法，包括如下步骤：

S100：将第一传感器阵列和第二传感器阵列在被测结构表面按照竖直和水平方向布置；

S200：第一传感器阵列产生第一激励信号对被测结构表面上以第一传感器阵列为对称轴的任意2个对称焦点同时进行检测，当第一传感器阵列接收到第一回波信号时，则2个对称焦点中至少一个为损伤点；

S300：第二传感器阵列产生第二激励信号对所述对称焦点分别进行检测，当第二传感器阵列从所述对称焦点中的某个焦点接收到第二回波信号时，则该焦点为损伤点；

S400：计算所述损伤点的能量，根据能量大小确定损伤点的损伤程度。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤S200和步骤S300中，所述第一激励信号和第二激励信号定义如下：

其中，f_m为调制频率，f_c为中心频率，且f_c＝(3～5)f_m，t为焦点处信号的持续时间，1/f_m为时间长度，π为圆周率。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，由于所述第一激励信号和第二激励信号在传播中呈频散状态，需要对所述第一激励信号和第二激励信号进行频散预补偿获得频散预补偿激励信号，所述频散预补偿激励信号为：

其中，w为角频率，t为频散补偿后的信号时间长度，G(w)为信号g_mn(t)的频域表示形式，e为自然对数符号，i为虚数单位，k(w)为与角频率相关的波数，单位为1/m，L_mn为第m个激励器到第n个焦点的距离。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第m个传感器到第n个焦点的距离L_mn定义为：

其中，m表示传感器阵元数目，n表示预设的焦点的数目，P_xm为第m个传感器阵元的x坐标值，P_ym为第m个传感器阵元的y坐标值，F_xn为第n个待检测焦点的x坐标值，F_yn为第n个待检测焦点的y坐标值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一回波信号和第二回波信号定义为：

其中，w为角频率，k(w)为与角频率相关的波数，S(w)为焦点聚焦信号s_n(t)的频域表示，i表示虚数，L_mn为第n个焦点到第m个传感器的距离。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，所述焦点聚焦信号s_n(t)定义为：

其中，所述g_mn(t)为激励信号。

7.根据权利要求5所述的方法，其中，由于所述第一回波信号和第二回波信号在传播过程中成时域弥散状态，需要对所述第一回波信号和第二回波信号进行时域压缩获得时域压缩信号，所述时域压缩信号表示为：

其中，w为角频率，R(w)为接收的回波信号的频域形式，L_mn为第n个焦点到第m个传感器阵元的距离。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述损伤点的能量通过下式计算：

其中，p_n(t)为时域压缩信号的和，记为t为接收的回波信号的时间长度，t₁为初始聚焦时刻，w＝1/f_m为积分时间宽度。