王 强

(南京邮电大学自动化学院 南京， 210023)



方向性损伤的Lamb波压电线阵扫描成像与评估

王 强

(南京邮电大学自动化学院 南京， 210023)

对方向性损伤的Lamb波定量监测与评估方法进行了研究，采用了线性压电阵列布置方法，基于传感阵列各阵元捕获到的Lamb波损伤散射信号之间的相位情况，扫描方向性损伤反射信号的相位延迟信息，实现损伤和方向中心位置的判定。根据判定损伤方向，通过线阵旋转处理，研究改进了时间反转损伤成像评估方法，实现对方向性损伤的成像和评估。在铝板结构上的实验研究表明，该方法可以实现对损伤方位和尺寸的定量评估，较现有成像方法具有更好的抗干扰性和准确性。

结构健康监测； 损伤评估；成像；方向性损伤；Lamb波

引 言

结构健康监测技术的研究意义在于实现实时结构损伤监测以及对结构健康状态变化和安全性评估,由于对保障航空航天、高速列车、桥梁等基础设施结构的安全性具有重要意义，受到了广泛的关注[1]。在现有结构健康监测技术中，由于对传播距离远且对微小损伤敏感，Lamb波结构健康监测技术被认为是最有效且最具应用前景的结构损伤在线监测和诊断方法[1-3]。随着对技术要求的不断提高，以单纯定位和定性评估为主的损伤监测方法，很难为结构安全性评价提供必要的支撑，结构损伤定量评估技术势在必行。针对上述问题，笔者通过分析监测过程中损伤引起的Lamb波信号反射和散射变化，结合相控阵理论和时间反转成像机理[4-6]，提出Lamb波压电线阵定向扫描损伤成像与评估方法，实现对损伤细节信息的分析提取、成像和定量评估，并给出了实验研究和验证。……