基于数字图像相关的动态结构损伤位置检测

作     者：韦宇晨 翁洁纯 王鹏龙 陈冰 郜泽仁 傅愉 

作者机构：深圳大学物理与光电工程学院深圳市智能光测与感知重点实验室射频异质异构集成全国重点实验室 

出 版 物：《光学学报》 (Acta Optica Sinica)

年 卷 期：2024年第19期

页      面：201-210页

核心收录：

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

基　　金：国家自然科学基金(12102423) 深圳市科技创新委项目(20231120175055001) 深圳大学科学仪器研制项目(2023YQ011) 

主　　题：损伤检测 数字图像相关 模态振型 频域噪声解耦 切比雪夫多项式拟合 

摘      要：结构损伤严重威胁各类装备和设施的安全性，如何准确检测结构损伤位置成为一个亟待解决的问题。传统基于结构模态的损伤检测方法有着空间采样率低、依赖无损状态的基线数据等缺点。为了克服传统方法的不足，提出一种基于数字图像相关的全场振动测量方法，利用所提方法测量结构在固有频率激励下的模态振型，进而识别损伤导致的振型异常。借助图像测量高空间采样率优势，所提方法可以高精度定位损伤区域。通过切比雪夫多项式拟合获得结构的基线数据，进而计算结构损伤模态与基线数据的残差，实现对结构损伤的准确定位，无需结构无损伤时的基线数据。并采用频域噪声解耦技术分离振动信号和噪声，有效提高了模态数据的信噪比。最后通过在固有频率激励下悬臂板的损伤检测，验证了所提方法的有效性。