[发明专利]一种基于结构时域响应的点阵夹层板损伤识别方法

权利要求书

1.一种基于结构时域响应的点阵夹层板损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤，

步骤100，首先通过数值模拟或实验提取点阵夹层板各节点位移，求得点阵夹层板各节点的功率；

步骤200，再对待识别点阵夹层板的功率进行归一化处理；

步骤300，根据识别完好和损伤点阵夹层板的功率差，提出损伤指数以确定损伤的存在；

步骤400，选择使用的二维小波类型，并确定使用的分解层数和小波系数，对损伤指数进行二维小波变换，以获取小波系数，得到新损伤指数；

步骤500，将损伤指数进行标准化处理，数据均转换为无量纲化指标测评值，即各指标值都处于同一个数量级别上，然后得到具体的损伤位置信息；

提出损伤指数的公式如下：

其中代表损伤夹层板节点坐标为(x，y)的功率，φ_xy代表未损伤夹层板节点坐标为(x，y)的功率；

功率的公式可以表示为:

其中ψ_xy,p是位于带宽(wp1,wp2)中的第p阶功率值；α和β是模态质量和刚度的阻尼系数；和是在测点(x，y)和激励点a处的第p阶模态位移；F_xa(ω)为激励点a处的输出功率谱密度；ωp和ω分别代表结构的固有频率和外部激励频率；n是要考虑的模态数；

由此确定，针对测点(x,y),其功率ψ_xy,p和模态位移平方仅差一个系数A，所以，可用功率差即公式(3)进行损伤识别。

2.根据权利要求1所述的损伤识别方法，其特征在于，

所述步骤100中，计算功率的公式为：

其中，T表示激励周期，s_xy(t)表示节点坐标为(x，y)的位移,ψ_xy表示节点坐标为(x，y)的功率。

3.根据权利要求2所述的损伤识别方法，其特征在于，

所述步骤200中，归一化的公式为：

φ_xy为夹层板节点坐标为(x，y)的功率归一化，ψ_min表示夹层板中各节点上最小的功率，ψ_max表示夹层板中各节点上最大的功率。

4.根据权利要求1所述的损伤识别方法，其特征在于，

所述步骤400中，使用的二维小波为Biorthogonal小波。

5.根据权利要求4所述的损伤识别方法，其特征在于，

所述步骤400中选择的分解层数为第一层。

6.根据权利要求5所述的损伤识别方法，其特征在于，

所述步骤400中选择的小波系数为对角细节分量，为新的损伤指数βxy。

7.根据权利要求1所述的损伤识别方法，其特征在于，

所述步骤500中，对新的损伤指数βxy进行标准化处理的公式如下：

其中，Z_xy为新的损伤指数，和σ_βxy分别代表损伤指数的平均值和标准偏差，x，y分别为各节点的横纵坐标。

8.根据权利要求7所述的损伤识别方法，其特征在于，所述损伤指数Z_xy设置为5，以滤出其他因素引起的微小峰值。