[发明专利]一种基于主动Lamb波损伤指数的工程结构损伤监测方法

摘要

本发明公开了一种基于主动Lamb波损伤指数的工程结构损伤监测方法，其包括下列步骤：(1)在待测结构上布置压电片组成N条压电监测路径；(2)获取每条监测路径的基准信号；(3)获取每条监测路径的损伤散射信号；(4)计算每条监测路径的损伤指数；(5)根据计算得到的损伤指数，判断结构的损伤状况。本方法应用了压电激励器/传感器对，组成监测路径，计算每条监测路径的损伤指数进行结构损伤判断，信号处理过程简单，损伤特征参数提取方便，对结构损伤指示明显，方法简单易行。

主权项

一种基于主动Lamb波损伤指数的工程结构损伤监测方法，其特征在于，包括下列步骤：步骤1：在待测结构上布置压电片阵列组成压电监测路径；步骤2：获取每条监测路径的基准信号s0(t)：由波形发生器通过如下公式产生波形，并通过功率放大器激励压电片阵列组成的监测路径中的激励器，由每条监测路径中的传感器接收信号，并通过电荷放大器、数据采集处理系统存储每条监测路径的基准信号s0(t)； u ( t ) = A [ H ( t ) - H ( t - n / f c ) ] ( 1 - cos 2 π f c t n ) sin 2 π f c t 式中：A‑信号的幅度调制；fc‑信号中心频率；N‑信号波峰个数；H‑Heaviside阶梯函数。步骤3：获取每条监测路径的损伤散射信号a(t)：采用与步骤2相同的方式，获得损伤信号为s(t)，则损伤散射信号a(t)＝s(t)‑s0(t)；步骤4：得到每条监测路径的损伤指数DI， DI = ( ∫ ti tf a ( t ) + h ( t ) dt ∫ ti tf s 0 ( t ) + h 0 ( t ) dt ) α 式中：ti‑积分起始时间；tf‑积分结束时间；a(t)‑损伤散射信号；h(t)‑a(t)的希尔伯特变化；s0(t)‑基准信号；h0(t)‑s0(t)的希尔伯特变化；α‑增益因子，一般α的取值范围为：(0，1]；步骤5：判断结构损伤状况，根据计算得到的每条监测路径的损伤指数D工大小，判断结构的损伤状况。