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《基于相控阵的结构损伤范围监测与图像表征》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第35卷第11期仪器仪表学报Vol.35No.112014年11月ChineseJournalofScientificInstrumentNov.2014*基于相控阵的结构损伤范围监测与图像表征1,2333孙亚杰,张永宏,刘青山,张自嘉(1.南京信息工程大学江苏省网络监控工程中心南京210044;2.南京信息工程大学计算机与软件学院南京210044;3.南京信息工程大学信息与控制学院南京210044)摘要:本文针对碳纤维复合材料机翼盒段监测损伤信号微弱难以有效辨识及结构损伤大小的量化问题,提出基于相控阵的碳纤维复合材料结构损伤识别成像与损伤量化方法。利用Lamb波信号在特定方向上
2、的干涉,实现对结构的定向扫描,提高信号的信噪比;通过划分扇环计算其面积进而量化损伤区域大小,同时分析时间延迟执行过程并分析其对损伤识别误差的影响。采用相控阵监测原理在某型无人机碳纤维复合材料机翼盒段上进行实验研究,识别结构中的损伤,对监测结果进行成像,不仅显示结构中损伤的位置并计算量化损伤区域大小,实验研究证明,采用相控阵原理能够有效精确地识别碳纤维复合材料机翼盒段中损伤,图像表征清晰且量化损伤范围准确。关键词:碳纤维;复合材料;结构健康监测;相控阵;损伤范围中图分类号:TB553TH145文献标识码:A国家标准学科分类代码:460.40Phasedarraybasedstruc
3、turaldamagerangemonitoringandimaginganalysis1,2333SunYajie,ZhangYonghong,LiuQingshan,ZhangZijia(1.JiangsuEngineeringCenterofNetworkMonitoring,NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Nanjing210044,China;2.CollegeofComputerandSoftware,NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Na
4、njing210044,China;3.SchoolofInformationandControl,NanjingUniversityofInformationScience&Technology,Nanjing210044,China)Abstract:Aimingattheproblemsthatthemonitoringdamagesignalstravellinginthecarbonfibercompositewingboxareusuallyveryweakandthedamagesizeisdifficulttobedetectedquantitively,apha
5、sedarrayprinciplebasedstructuraldamageidentificationimaginganddamagequantizationmethodforcarbonfibercompositestructureisproposed.UsingtheLambwaveinterferencetakingplaceinagivendirection,thesignaldirectionalscanninginthestructureisachievedtoimprovetheSNR(signaltonoiseratio)ofthesignal.Thedamag
6、eareasizeiscalculatedandquantifiedthroughdividingthefanrings.Theerroranalysisofthetimedelayprocessisanalyzedanditsimpactonthedamageidentificationerrorisalsoanalyzed.Theexperimentwascon-ductedonunmannedaerialvehicle(UAV)carbonfibercompositewingboxusingthephasedarraymonitoringprinciple.Thestruc
7、turaldamageisidentifiedwiththismethod.Therecognitionresultisdrawnonamappedimageandthedamageareapositionandsizeinthemappedimagearecalculated.TheexperimentstudyresultontheUAVwingboxshowsthatthismethodcaneffec-tivelyidentifyandcalculatethedamage
