聲發(fā)射檢測技術(shù)可實現(xiàn)材料的動態(tài)監(jiān)測,同時也存在一定的局限性,聲發(fā)射信號在具有各向異性的碳纖維復(fù)合材料中的傳播更為復(fù)雜,因此聲發(fā)射源損傷定位有較大偏差。針對碳纖維復(fù)合材料板的聲發(fā)射定位要求,采用一種時間反轉(zhuǎn)聚焦增強算法。首先根據(jù)時間反轉(zhuǎn)基本原理推導(dǎo)出信號增強處理方程式,可以推算出聲源聚焦時刻,進而使聲源信號場波幅值聚焦增強,提高信噪比;然后對檢測區(qū)域進行波動圖重構(gòu),通過聚焦信號對聲源進行準確定位;最后通過實驗對該定位算法進行驗證,實驗結(jié)果表明該定位算法可實現(xiàn)對復(fù)雜各向異性材料的聲發(fā)射源定位,且定位精度較常規(guī)儀器定位方法有較大提高。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(06)北大核心

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

聲發(fā)射信號時間反轉(zhuǎn)定位原理

聲源處的聚焦信號Z(ω)由于 Σ i Η i * (ω)?Η i (ω) 的同相疊加而產(chǎn)生波峰幅值的信號增強,在聲源處形成聚焦現(xiàn)象,如圖2所示為聚焦原理圖。但在聲發(fā)射檢測應(yīng)用中,聲源位置都是未知的,且在損傷處會發(fā)生散射,通過介質(zhì)再次將該聚焦信號Z(ω)傳遞給傳感器,各傳感器接收到的信號表示為:

圖4 各傳感器接收的聲源信號監(jiān)測區(qū)域范圍為200 mm×200 mm,以1 mm為最小單元像素,將重構(gòu)的波動圖模型劃分為200×200個像素單元,利用四點圓弧定位算法[21,22],以傳感器為圓心畫圓,得到聲源處的聚焦時間,從而得到聲發(fā)射源的坐標位置,圖6(a)所示為H點的4個傳感器聚焦增強信號疊加后的波動成像圖,成像圖定位不清晰,因此對圖像進行95%閾值化處理,使小于閾值的像素置零,大于閾值的像素即為聚焦增強信號峰值處,得到如圖6(b)所示清晰的聲源定位點,該聲源點坐標為(-2,72),誤差為1.00%,與AEwin軟件定位點相比,時間反轉(zhuǎn)聚焦算法得到的聲源位置誤差更小,定位準確度更高。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]飛機蜂窩復(fù)合材料板壓縮過程的聲發(fā)射定位研究[J]. 邵翔,張士晶,歐陽未,鐘靜玲,吳偉.  失效分析與預(yù)防. 2013(03)
[2]基于虛擬時間反轉(zhuǎn)的高分辨率復(fù)合材料板結(jié)構(gòu)損傷成像[J]. 蔡建,石立華,袁慎芳.  復(fù)合材料學(xué)報. 2012(01)



本文編號：2965712