[发明专利]一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法及系统

权利要求书

1.一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

对获取的低频泵浦波和高频探测波的激励频率范围进行调理优化；

根据优化后的低频泵浦波和高频探测波获取非线性声调制响应信号；

计算非线性声调制响应信号的每个本征模式函数分量之间的概率密度函数；

获取模态分量概率密度函数之间的KL散度；根据KL散度获取有效模态分量；

根据有效模态分量获取首达波包飞行时间、混频调制参数、频率调制参数和幅值调制参数，对复合材料的胶接质量进行评估和早期损伤进行识别；

计算相邻KL散度之间的斜率，得到最大斜率对应的第j阶模态为有效模态分量与噪声模态分量之间的分界点，低于j阶的模态为有效模态分量，高于j阶的模态为噪声模态分量；

将有效模态分量进行信号重构，得到重构调制信号，根据重构调制信号计算重构调制信号的首达波包飞行时间；

将有效模态分量转换为角域，根据角域信号得到阶域谱，利用阶域谱提取调制边带成分，计算混频调制参数；

获取有效模态分量的瞬时频率和瞬时幅值，并分别对瞬时幅值和瞬时频率进行功率谱密度分析，根据所得频谱分别计算频率调制参数和幅值调制参数；

单独激励低频泵浦波和高频探测波，得到低频响应信号和高频响应信号，对上述高频响应信号和低频响应信号进行模态分析，根据模态分析结果对低频泵浦波和高频探测波的激励范围进行调理优化。

2.如权利要求1所述的一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法，其特征在于，所述低频泵浦波和高频探测波为线性正弦扫频波或啁啾波。

3.如权利要求1所述的一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法，其特征在于，同时激励经调理优化后的低频泵浦波和高频探测波，完成非线性声调制检测实验，获得非线性声调制响应信号。

4.如权利要求1所述的一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法，其特征在于，对非线性声调制响应信号进行变分模态分解，得到本征模式函数分量。

5.一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别系统，实现如权利要求1-4任一项所述的一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法，其特征在于，包括：超声测量仪，所述超声测量仪的第一HIGH POWER OUT通道和第二HIGH POWER OUT通道分别与第一压电换能器和第二压电换能器连接，所述超声测量仪的RECEIVER通道和RECEIVER RF MONITOR通道分别与第三压电换能器、示波器连接，第一压电换能器、第二压电换能器用于粘贴在复合材料的第一材料层表面，第三压电换能器用于粘贴在复合材料的第二材料层表面。