复合材料结构损伤声发射检测的信息扩充方法

作     者：张冰 蔡洋康 张瑛 

作者机构：中国船舶集团有限公司第七一三研究所 西安交通大学机械工程学院 

出 版 物：《应用声学》 (Journal of Applied Acoustics)

年 卷 期：2024年

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：河南省水下智能装备重点实验室开放基金资助项目(KL03A1804) 

主　　题：复合材料 健康监测 声发射 损伤定位 信息扩充 

摘      要：为了研究基于声发射的复合材料结构损伤的定位精度，对经典的三角定位算法进行了研究；在复合材料层合板上布置稀疏传感器阵列，实验研究了全阵元及部分阵元缺失传感阵列的定位精度变化；对不同阵元数的传感阵列的定位结果进行分析，并提出在缺失阵元情况下的边界反射信息补充方案，对阵列进行虚拟扩充后实现损伤定位分析。不同阵元数量的阵列定位实验结果表明：通过混响中边界反射信息的挖掘与补充能够实现缺失阵列在信息不足情况下的精确损伤定位。在总体定位误差中，全阵元阵列的平均定位误差为1.06 cm；缺失单阵元阵列的平均定位误差在1.63～1.93 cm之间；通过边界信息补充后的缺失双阵元阵列的平均定位误差为1.47 cm。该方法实现了在传感阵元数量少于常规定位阵列的情况下的损伤定位，为提高传感器阵列以及定位算法的稳定性提供了思路。