复合材料学报

作者：苏晨辉, 姜明顺, 梁建英, 田爱琴, 孙琳, 张法业, 张雷, 隋青美,

关键词：碳纤维增强树脂(CFRP)复合材料, Lamb波, 损伤识别, 层析成像, 结构健康监测,

Lamb波因其检测范围广、对缺陷敏感性高等特点在复合材料无损检测中广泛应用。但强噪声环境给有效信号的提取带来难度，影响损伤位置判定精度。针对该问题，提出了一种在强噪声背景下基于计盒维数和Lamb波层析成像技术的损伤定位成像方法。首先通过仿真分析了Lamb波在碳纤维增强树脂（CFRP）复合材料板损伤前后传播的特性。在选定的复合材料板上均匀布置圆形传感器阵列，以粘结质量块改变结构局部刚度的形式模拟真实损伤；其次每个传感器依次作为激励器产生Lamb波，其他传感器采集有无损伤下的响应信号，采用小波变换进行信号去噪。将去噪后的信号添加不同等级的白噪声实现噪声干扰；最后采用计盒维数计算有无损伤的信号差异确定损伤因子，并通过概率成像算法实现损伤的定位成像。实验结果表明，在强噪声环境中单损伤与多损伤成像定位最大和平均误差分别为11.18 mm和6.88 mm，该方法无需信号降噪技术，且避免了多损伤时复杂反射信号的提取过程，在强噪声下复合材料损伤定位识别方面具有较大的潜力。

来源：2020年第4期

《复合材料学报》期刊编辑部

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