基于加权时域弯折的 Lamb 波自适应温度补偿方法
DOI:
CSTR:
作者:
作者单位:

作者简介:

通讯作者:

中图分类号:

TH878 TB55

基金项目:

国家自然科学基金(51605223,52005509)、江苏省自然科学基金(BK20200586)、江苏高校优势学科建设工程项目资助


An adaptive temperature compensation method of Lamb waves based on the weighted time domain warping
Author:
Affiliation:

Fund Project:

  • 摘要
  • |
  • 图/表
  • |
  • 访问统计
  • |
  • 参考文献
  • |
  • 相似文献
  • |
  • 引证文献
  • |
  • 资源附件
  • |
  • 文章评论
    摘要:

    针对航空结构 Lamb 波损伤监测中急需解决的环境温度影响问题,本文提出了加权时域弯折( WTDW) 的温度补 偿方法,该方法无需先验参数或模型便可自适应补偿 Lamb 波信号中的温度影响,而且克服了传统动态时间弯折( DTW) 容易抑制被补偿信号损伤信息的温度过补偿问题,从而更便于在 Lamb 波损伤监测中的实际应用。 首先在 DTW 基本理 论分析的基础上,研究了 WTDW 自适应温度补偿原理,然后结合线性频散信号构建频散补偿的损伤成像算法,提出了环 境温度变化下基于 WTDW 的 Lamb 波高可靠性和高分辨损伤成像。 最后的铝板( 800 mm× 650 mm× 2 mm) 实验结果表 明,WTDW 能自适应补偿环境温度从室温( 23℃ )分别变为-20℃ ~ 50℃ 的影响,且基于 WTDW 的 Lamb 波高可靠性成像 的损伤定位误差≤2. 8 mm。

    Abstract:

    In Lamb wave damage detection of aircraft structure, it needs to address the problem of the environmental temperature influence. In this study, a weighted time domain warping (WTDW) temperature compensation method is proposed. Without any prior parameters or models, the temperature influence on Lamb wave signal can be adaptively compensated by WTDW. Furthermore, the temperature over-compensation problem of traditional dynamic time warping (DTW) that can easily suppress the defect information in the compensated signals is addressed. Therefore, WTDW is conveniently applied to the practical Lamb wave damage detection. Firstly, based on the fundamental theoretical analysis of DTW, the adaptive temperature compensation theory of WTDW is studied. Then, associated with the linearly-dispersive signal construction ( LDSC) dispersion compensation damage imaging algorithm, the WTDWbased high reliability and high resolution damage imaging method under environmental temperature variances is proposed. Experimental results on an aluminum plate ( 800 mm × 650 mm × 2 mm) show that the proposed WTDW method can adaptively compensate the influences that the environmental temperature changes from the room temperature (23℃ ) to -20℃ ~ 50℃ . And the damage location error of the WTDW-based Lamb wave high reliability imaging is less than 2. 8 mm.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

汪 懿,蔡 建,付尚琛,吴俊鹏,周智权.基于加权时域弯折的 Lamb 波自适应温度补偿方法[J].仪器仪表学报,2021,(4):50-58

复制
分享
文章指标
  • 点击次数:
  • 下载次数:
  • HTML阅读次数:
  • 引用次数:
历史
  • 收稿日期:
  • 最后修改日期:
  • 录用日期:
  • 在线发布日期: 2023-06-28
  • 出版日期:
文章二维码