電阻抗層析成像（EIT）作為一種新興的碳纖維增強(qiáng)復(fù)合材料（CFRP）無(wú)損檢測(cè)方法,具有成本低、無(wú)輻射、可視化等優(yōu)點(diǎn),受到研究者廣泛關(guān)注。EIT逆問(wèn)題具有嚴(yán)重的病態(tài)性,通常采用正則化算法改善成像質(zhì)量。基于修正殘差范數(shù)最陡下降法（MRNSD）,利用其在減少圖像偽影和保持邊界信息方面的優(yōu)勢(shì),針對(duì)該算法存在的半收斂性和抗噪聲效果差等問(wèn)題,采用預(yù)處理和軟閉值方法對(duì)MRNSD算法進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn),對(duì)比所提改進(jìn)算法與幾種常用算法的成像效果。結(jié)果表明,所提算法有效提高了EIT圖像質(zhì)量和抗噪聲能力,并且實(shí)現(xiàn)了最佳迭代次數(shù)的自動(dòng)更新,有利于推動(dòng)EIT方法在CFRP損傷檢測(cè)中的實(shí)際應(yīng)用。 

【文章來(lái)源】：北京航空航天大學(xué)學(xué)報(bào). 2020,46(08)北大核心EICSCD

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CFRP層壓板損傷檢測(cè)實(shí)驗(yàn)相關(guān)系數(shù)對(duì)比

式中: σ11為纖維方向電導(dǎo)率;σ22為纖維方向的垂直方向電導(dǎo)率;σ33為層壓板厚度方向的電導(dǎo)率。在本文中使用COMSOL軟件構(gòu)建八層CFRP層壓板正交([0°/90°]4)模型,其中每層碳纖維(長(zhǎng)10 cm、寬10 cm、厚0.04 cm)為各向異性材料。相鄰層為不同纖維方向,在COMSOL軟件中將 0°纖維電導(dǎo)率設(shè)置為,將90°纖維電導(dǎo)率設(shè)置為。正交型CFRP層壓板模型,如圖1所示。2 電阻抗層析成像正問(wèn)題

式中:L為噪聲水平;randn為高斯分布的隨機(jī)矩陣。L=1%高斯隨機(jī)噪聲是實(shí)際測(cè)量中的典型噪聲級(jí),將其添加到邊界測(cè)量電壓中,通過(guò)不同算法得到的重建圖像如圖3所示。為了進(jìn)一步驗(yàn)證5種算法對(duì)噪聲的魯棒性,將測(cè)量電壓中的噪聲水平增加到5%,得到重建圖像如圖4所示。在1%和5%噪聲影響下,不同算法在迭代過(guò)程中隨迭代次數(shù)增加而變化的相對(duì)誤差和殘差范數(shù)如圖5和圖6所示。表1 不同算法的相關(guān)系數(shù)值Table 1 Value of correlation coefficients for different algorithms 損傷模型 re CGLS Tikhonov MRNSD PMRNSD FPMRNSD 沖擊損傷1 0.375 2 0.517 8 0.884 7 0.891 6 0.882 6 沖擊損傷2 0.132 9 0.278 6 0.275 6 0.215 3 0.220 3 分層損傷 0.328 3 0.436 7 0.907 5 0.903 1 0.910 4 裂紋損傷 0.192 1 0.300 8 0.503 7 0.521 2 0.563 7

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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碩士論文
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本文編號(hào)：3528237