[发明专利]一种三维编织复合材料损伤源定位方法及装置

说明书

本发明提供了一种三维编织复合材料损伤源定位方法，包括采用四点圆弧定位法进行损伤源的初始定位；采用改进的概率神经网络进行复合材料损伤源的精确定位。本发明选取四点圆弧定位算法进行三维编织复合材料声发射源的初步定位方法，针对三维编织复合材料各向异性的特点修正声速误差，提高了定位精度；本发明利用果蝇优化算法优化概率神经网络的关键参数，以提高概率神经网络的提高模式识别能力，实现准确定位。

技术领域

本发明属于复合材料领域，尤其是涉及一种三维编织复合材料损伤源定位方法及装置。

背景技术

声发射源定位是声发射无损检测的重要目的之一，定位精度反映了识别位置与实际损伤位置的吻合程度。传统的声发射源定位的前提是确定声波在固体介质中的传播速度，通过声波到达两个传感器的时间差确定声发射源的位置。但是，三维编织复合材料具有各向异性特点，声波速度不仅与材料特性和平板厚度相关，还与传播角度有关，而且温度、湿度等环境因素会导致材料特性的改变，从而改变应力波的传播速度，对源定位结果造成影响。

现有技术中已确定损伤发生时声发射信号的时频关系，可通过一定的补偿处理来最大限度的减少误差。但是，采用单一的定位方法是无法满足精确定位要求的。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种三维编织复合材料损伤源定位方法，以解决上述背景技术中单一的定位方法是无法满足精确定位要求的问题。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种三维编织复合材料损伤源定位方法，包括

采用四点圆弧定位法进行损伤源的初始定位；

采用改进的概率神经网络进行复合材料损伤源的精确定位。

进一步的，采用四点圆弧定位公式计算出的初步定位坐标值作为概率神经网络的输入。

进一步的，进行初始定位时,先使用修正参数对求出的声波到达时间进行修正，再利用四点圆弧定位算法求解声发射源的位置坐标，以实现初步定位。

进一步的，在被测物体上放置4个电子原件组成矩形平面检测区域，以原点处作为声发射源，采用断铅实验计算声波到达各传感器的时间，再以第一传感器为基准，计算传播到第二传感器、第三传感器、第四传感器的时间差t₁+Δt₂、t₁+Δt₃、t₁+Δt₄，并进行多次测量，取各时间差的平均值作为修正参数。

进一步的，所述步骤S2中包括采用果蝇优化算法对概率神经网络的关键参数进行优化。

进一步的，果蝇优化算法的具体步骤包括：

(1)初始化参数；

(2)果蝇的随机搜索；

(3)计算浓度判定值；

(4)计算果蝇的浓度值；

(5)保留当前最优个体；

(6)保存最优浓度和最优坐标；

(7)判断是否达到迭代次数；

(8)达到迭代次数则结束，未达到迭代次数则返回继续进行果蝇的随机搜索。

进一步的，所述步骤S2中包括采用改进的果蝇优化算法对概率神经网络的关键参数进行优化。

进一步的，改进的果蝇优化算法的具体步骤包括:

(1)初始化参数：最大迭代次数MaxGen，果蝇种群规模大小Size，果蝇的初始最优位置x_best，y_best，设置初始拥挤概率值p；