[发明专利]利用信号分解的Lamb波工程结构损伤监测方法

摘要

本发明公开一种利用信号分解的Lamb波工程结构损伤监测方法，包括如下步骤：采集工程结构在结构健康状态下的Lamb波健康基准信号fhji，其中，i，j＝1，2，3，…；当结构发生损伤时，采集所有激励/传感通道下结构损伤后的Lamb波响应信号f’ji；利用相关运算提取所有激励/传感通道下结构损伤后的Lamb波损伤散射信号；根据前述步骤所得到的特征参数，得出损伤的位置和范围，从而分析、判定被监测结构的健康情况。此种方法在现有结构损伤监测设备条件基础上，采用相关处理实现损伤监测系统中Lamb波损伤散射信号的提取，提高监测系统的准确性和稳定性。

主权项

一种利用信号分解的Lamb波工程结构损伤监测方法，其特征在于包括如下步骤：（1）在待监测的工程结构上布置一组压电元件组成传感/激励阵列，其中，作为激励元件的压电元件设为Pj，作为传感元件的压电元件设为Pi，其中i，j＝1，2，3，…；（2）采集工程结构在结构健康状态下所有激励/传感通道下的Lamb波健康基准信号fhji，其中i，j＝1，2，3，…；（3）当结构发生损伤时，采集所有激励/传感通道下结构损伤后的Lamb波响应信号f’ji，其中i，j＝1，2，3，…；（4）提取所有激励/传感通道下结构损伤后的Lamb波损伤散射信号，具体内容为：（41）将步骤（2）中得到的Lamb波健康基准信号fhji与步骤（3）中得到的结构损伤后Lamb波响应信号f’ji作互相关运算，得到运算结果的峰值时刻tji和峰值大小Uji，并将峰值大小Uji除以fhji的自相关峰值，得到Lamb波健康基准信号的幅值大小uji；（42）将Lamb波健康基准信号fhji与其对应幅值uji相乘，得到结构损伤后Lamb波响应信号中的健康信号部分fh’ji；（43）以结构损伤后Lamb波响应信号f’ji的时间序列为基准，并以该基准时间序列下的时刻tji为信号fh’ji的开始时刻，按照对应时刻点，将结构损伤后Lamb波响应信号f’ji与信号fh’ji对应相减，得到Lamb波结构损伤散射信号fdji；（5）根据前述步骤所得到的特征参数，得出损伤的位置和范围，从而分析、判定被监测结构的健康情况。