一种适用于板状结构的基于压缩感知的超声导波场损伤检测方法

    公开(公告)号:CN109884187B

    公开(公告)日:2021-09-10

    申请号:CN201910141759.4

    申请日:2019-02-26

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01N29/06 G01N29/44

    摘要: 本发明公开了一种适用于板状结构的基于压缩感知的超声导波场损伤检测方法,其步骤包括:构建SLDV采样系统;确定空间稀疏采样网格坐标,将采样坐标输入SLDV采样系统,分别在健康状态与含损伤状态下采集超声导波信号,将两组信号相减,得到包含损伤散射信息的差值信号;对损伤散射源的位置进行随机估计,得到假定源坐标;建立压缩感知方程,并用基追踪降噪算法求解假定源的激励函数;利用求得的激励函数重构全波场,对重构的全波场进行RMS成像,得到损伤成像结果。本发明将压缩感知技术应用到超声导波场损伤检测领域,利用空间上规则分布的稀疏采样信号进行波场重构和损伤成像,可将获取全波场的测量时间缩减90%以上,同时获得与全测量波场相干系数接近0.8的重构波场。

    一种电网电压电流谐波分析方法及其系统

    公开(公告)号:CN110687350A

    公开(公告)日:2020-01-14

    申请号:CN201910862090.8

    申请日:2019-09-12

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01R23/16

    摘要: 一种电网电压电流谐波分析方法及其系统,AD转换器对输入电压信号进行采样,二次虚拟采样单元以虚拟采样周期s对第一次采样数据进行二次采样,频谱分析单元利用FFT算法对数据进行分析得到电压信号的频谱,频谱泄漏估算单元扫描并累加频谱中工频信号及其谐波以外的所有谱线,即得到频谱总能量泄漏d,虚拟采样周期调节单元根据频谱泄漏对虚拟采样周期s进行调整;本发明利用简单的固定硬件电路,实现对工频信号频率漂移的自适应,进而保证分析结果的频谱泄漏最小。

    一种叉指换能器阵列及制作方法

    公开(公告)号:CN110504943A

    公开(公告)日:2019-11-26

    申请号:CN201910789049.2

    申请日:2019-08-26

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H03H9/145 H03H3/02

    摘要: 本发明公开了一种叉指换能器阵列及制作方法,叉指换能器阵列包括聚偏氟乙烯基底和N个梯形叉指电极阵元;聚偏氟乙烯基底为圆盘形,多个梯形叉指电极阵元以聚偏氟乙烯基底的圆心为中心沿圆周方向均匀分布在聚偏氟乙烯基底的表面;梯形叉指电极阵元的正极叉指电极包括正极外接端和多个相互间隔的正电极,梯形叉指电极阵元的负极叉指电极包括负极外接端和多个相互间隔的负电极;各梯形叉指电极阵元中的多个正电极和多个负电极交替间隔排列;各相邻的两个梯形叉指电极阵元共用一个正极外接端,各相邻的两个梯形叉指电极阵元共用一个负极外接端。本发明具有宽频带、低损耗、多方位发射和接收的优点,提高了损伤检测效率。

    一种全方位宽频带柔性介电弹性叉指换能器及制作方法

    公开(公告)号:CN109714018A

    公开(公告)日:2019-05-03

    申请号:CN201910048342.3

    申请日:2019-01-18

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: H03H9/02 H03H9/125

    摘要: 本发明提供了一种全方位宽频带柔性介电弹性叉指换能器及制作方法,包括柔性DE基底,为圆盘状;柔顺环形叉指电极,设置于柔性DE基底的表面,柔顺环形叉指电极包括:正极叉指电极和负极叉指电极,正极叉指电极与负极叉指电极呈相互嵌套的环形叉指状,从柔顺环形叉指电极的圆心沿着径向向外,柔顺环形叉指电极中每相邻两个电极之间的间距逐渐增大,本发明可实现被测构件中超声波信号的全方位驱动与传感;通过改变电极间距的变化可实现IDT宽频带的特性,使得频带宽具有可设计性,从而可实现导波模态选择,提高工程结构损伤检测中有效信号的识别率。

    一种叉指换能器阵列及制作方法

    公开(公告)号:CN110504943B

    公开(公告)日:2023-01-13

    申请号:CN201910789049.2

    申请日:2019-08-26

    申请人: 江苏大学(CN)

    IPC分类号: H03H9/145 H03H3/02

    摘要: 本发明公开了一种叉指换能器阵列及制作方法,叉指换能器阵列包括聚偏氟乙烯基底和N个梯形叉指电极阵元;聚偏氟乙烯基底为圆盘形,多个梯形叉指电极阵元以聚偏氟乙烯基底的圆心为中心沿圆周方向均匀分布在聚偏氟乙烯基底的表面;梯形叉指电极阵元的正极叉指电极包括正极外接端和多个相互间隔的正电极,梯形叉指电极阵元的负极叉指电极包括负极外接端和多个相互间隔的负电极;各梯形叉指电极阵元中的多个正电极和多个负电极交替间隔排列;各相邻的两个梯形叉指电极阵元共用一个正极外接端,各相邻的两个梯形叉指电极阵元共用一个负极外接端。本发明具有宽频带、低损耗、多方位发射和接收的优点,提高了损伤检测效率。

    一种基于梯形波的超声脉冲激励信号合成方法及其系统

    公开(公告)号:CN111399587A

    公开(公告)日:2020-07-10

    申请号:CN202010119827.X

    申请日:2020-02-26

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G06F1/02 G01N29/34

    摘要: 本发明公开了一种基于梯形波的超声脉冲激励信号合成方法及其系统,利用累加计数方法独立发生若干梯形波信号分量,而后进行叠加形成脉冲信号,具体为:将脉冲激励信号分解为若干正弦波,进一步各正弦波分解为若干梯形波分量,分别确定各梯形波分量的累加步进、幅值、初始值等基本参数;再利用累加器按累加步进进行不断累加,超出上限时舍弃高位,保留余数;数据累加过程分为6个阶段,将数据按阶段变换为梯形波数据;各梯形波分量叠加得到所需超声脉冲激励信号。本发明的合成方法简单,硬件实现成本低,可以输出频率、幅值以及初始相位可调的超声脉冲激励信号,同时大幅降低超声发射设备系统复杂性。

    一种基于频域分模态叠加损伤成像方法

    公开(公告)号:CN109781849A

    公开(公告)日:2019-05-21

    申请号:CN201910071998.7

    申请日:2019-01-25

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01N29/04

    摘要: 本发明提供了一种基于频域分模态叠加损伤成像方法,包括S01采用多通道信号阵列换能器采集各向异性材料板结构中的损伤信号,将采集的时空域信号转换成为频率-波数(f-k)域信号;S02通过三维傅里叶变换,将频率-波数(f-k)域信号依据不同模态、不同传播方向在频率-波数域中进行分离,得到n阶对称分模态和反对称分模态信号;S03对各分模态信号进行频散去除和偏斜角补偿;S04分别对步骤S03得到的各分模态进行总聚焦成像,再对各分模态进行相应的延时处理,最后对各分模态的总聚焦成像进行叠加;本发明可实现从微小尺度的早期损伤检测直至全面评价损伤特征,从而提高全域结构损伤的检测能力。

    一种基于超声导波驱动/传感阵列的结构损伤评估方法

    公开(公告)号:CN104502452B

    公开(公告)日:2017-06-06

    申请号:CN201410784596.9

    申请日:2014-12-17

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01N29/04

    摘要: 本发明提供了一种基于超声导波驱动/传感阵列的结构损伤评估方法,首先,将超声导波传感单元预置或黏贴于被测结构表面,形成超声导波传感阵列,轮流激励各超声导波传感单元发出超声导波信号,并通过超声导波传感阵列接收被测结构内损伤/边界的反射导波信号;然后,对基于反射导波信号进行去色散处理,采用相控阵成像算法对被测结构全局成像,定位损伤区域;最后,基于反射导波信号,针对损伤区域,采用基于多重信号分类方法的逆时偏移成像技术对损伤区域内的损伤进行精确量化分析。该方法实现对大型结构中损伤的快速、精确定位及评估,极大地提升探查能力,同时减少探查所需人力和维护费用。

    全光学非接触式复合材料板层裂损伤检测系统及方法

    公开(公告)号:CN104535656B

    公开(公告)日:2017-10-20

    申请号:CN201410785231.8

    申请日:2014-12-17

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01N29/06

    摘要: 本发明提供了一种全光学非接触式复合材料板层裂损伤检测系统及方法,所述系统包括脉冲激光发射单元、多普勒激光扫描测振单元、控制单元、中央处理单元,实现针对被测结构的尺度设计相控阵初步扫描网格,完成相控阵初步扫描;然后,基于扫描获得的超声导波信号,采用相控阵成像算法,定位损伤区域,并对损伤区域精细划分局部精细扫描网格,并获取损失区域的超声导波场信号;最后,采用局部波数分析方法对损失区域的损伤进行精确成像,作为损伤评价依据。实现了对大型航天器结构中冲击损伤的快速、精确定位及评估;相对于全局扫描算法能极大地节约计算资源;也降低了检测成本。

    全光学非接触式复合材料板层裂损伤检测系统及方法

    公开(公告)号:CN104535656A

    公开(公告)日:2015-04-22

    申请号:CN201410785231.8

    申请日:2014-12-17

    申请人: 江苏大学

    IPC分类号: G01N29/06

    摘要: 本发明提供了一种全光学非接触式复合材料板层裂损伤检测系统及方法,所述系统包括脉冲激光发射单元、多普勒激光扫描测振单元、控制单元、中央处理单元,实现针对被测结构的尺度设计相控阵初步扫描网格,完成相控阵初步扫描;然后,基于扫描获得的超声导波信号,采用相控阵成像算法,定位损伤区域,并对损伤区域精细划分局部精细扫描网格,并获取损失区域的超声导波场信号;最后,采用局部波数分析方法对损失区域的损伤进行精确成像,作为损伤评价依据。实现了对大型航天器结构中冲击损伤的快速、精确定位及评估;相对于全局扫描算法能极大地节约计算资源;也降低了检测成本。