[发明专利]一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法及装置

权利要求书

1.一种基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S101：在试件上取激励线圈相交点正下方的一个点p，获取点p处0维空间1维时间域(0D1T)分布的二维涡流场；

步骤S102：计算点p对应的二维涡流场的涡流能量和该涡流能量与x轴正方向所夹锐角θ；

步骤S103：基于所述锐角θ的数值，将该二维涡流场的涡流能量归入所述锐角θ对应的夹角集中，计算所述锐角θ对应的夹角集的角度谱；

步骤S104：基于所述锐角θ对应的夹角集的角度谱，计算点p处的所述二维涡流能量的角度谱的信息熵；

步骤S105：获取点p的邻域，获取该邻域内2维空间1维时间域(2D1T)分布的二维涡流场；

步骤S106：在该邻域内等间距取多个点c_k，根据该邻域内2维空间1维时间域(2D1T)分布的二维涡流场，计算该邻域内的全部的点c_k对应的二维涡流场的涡流能量和点c_k对应的二维涡流场与x轴正方向所夹角γ_k；k为大于1的自然数；

步骤S107：对邻域内全部点c_k，基于所述夹角γ_i的数值，将其对应的二维涡流场的涡流能量归入γ_i对应的夹角集中，计算各个夹角集的角度谱；

步骤S108：基于所述各个夹角集的角度谱，计算该邻域内2维空间1维时间域(2D1T)分布的二维涡流场的角度谱的信息熵。

2.如权利要求1所述的基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法，其特征在于，所述步骤S101：在试件上取激励线圈相交点正下方的一个点p，获取点p处0维空间1维时间域(0D1T)分布的二维涡流场，包括：

通过有限元仿真获得旋转涡流场，试件中对应点p处分布的二维涡流场的分量J_x(t)，J_y(t)与坐标和时间关系为：

其中，x，y，z分别为旋转涡流场传感器下方试件中p点的坐标值，t为时间，J_x(x，y，z，t)为x方向随时间变化的涡流分量，J_y(x，y，z，t)为y方向随时间变化的涡流分量。所述二维涡流场分布随时间在各方向上的分布包括涡流能量的大小和涡流分布的角度。

3.如权利要求2所述的基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法，其特征在于，所述步骤S102：计算点p对应的二维涡流场的涡流能量和该涡流能量与x轴正方向所夹锐角θ，包括：

点p对应的二维涡流场的涡流能量E_p为其中，J(t)为随时间变化的涡流强度，J²(t)为涡流能量的平方，J_x(t)为随时间变化的x方向的涡流分量的强度，为随时间变化的x方向的涡流分量的强度的平方，J_y(t)为随时间变化的y方向的涡流分量的强度，为随时间变化的y方向的涡流分量的强度的平方；

二维涡流能量与x轴正方向所夹锐角θ为：

4.如权利要求3所述的基于信息熵时空域涡流分布的定量检测方法，其特征在于，所述步骤S103：基于所述锐角θ的数值，将该二维涡流场的涡流能量归入所述锐角θ对应的夹角集中，计算所述锐角θ对应的夹角集的角度谱，包括：

将[0°，90°]以α为步长均等划分为n个夹角集，将n个夹角集根据角度大小进行排序，第i个夹角集为：[(i-1)α，iα]，其中，i＝{1，……，n}，将90°角放入角度最大的、最后一个夹角集中；

基于所述锐角θ的数值，将该二维涡流场的涡流能量归入所述锐角θ对应的第i个夹角集中；

所述第i个夹角集中归入的涡流能量为E(i)＝∑J²(t)_{α(i-1)≤θ＜αi}，

试件中各对应点随时间分布的涡流场在夹角集中分布的总能量为

第i个夹角集的角度谱P(i)为第i个夹角集分布的涡流能量所占总涡流能量的份额，角度谱为