[发明专利]一种Lamb波时频能量密度析出走时提取方法

摘要

本发明公开了一种Lamb波时频能量密度析出走时提取方法，包括步骤在待测材料检测区域两侧分别设置发射EMAT和接收EMAT，令发射端激发所需模态Lamb波，对侧接收端接收Lamb波；得到检测波形后，对检测波形数据进行离散短时傅里叶变换，得到检测波形的时频能量密度分布；根据时频能量密度分布，建立基于数据中心频率的时频能量密度析出方法，提取出数据中心频率下能量密度随时间变化的离散曲线；通过对离散曲线的拟合建立时域能量密度曲线，提取时域能量密度曲线各峰值所对应的时间，作为所需模态Lamb波的走时。本发明具有如下优点对窄带Lamb波走时提取精度高、计算高效快速。

主权项

一种Lamb波时频能量密度析出走时提取方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在待测材料检测区域两侧分别设置发射EMAT和接收EMAT；S2：设定Lamb波检测的工作点，设定所述工作点的工作频率为fw，令发射端激发所需模态Lamb波，对侧接收端接收Lamb波，对接收到的Lamb波检测信号进行放大和窄带滤波，滤波中心频率为fc，然后再进行采集和存储，得到检测波形数据；S3：利用离散短时傅里叶变换对检测波形数据进行时频分析，得到检测数据的时频能量密度分布，时频能量密度的时间坐标为ti，频率坐标为fk，在某一组确定的时间点和频率点(ti，fk)处的能量密度为E(ti，fk)；其中，i＝1,2，…，M，k＝1,2，…，N，M、N为正整数；S4：在时频能量密度分布中，对于某一离散的时间点ti，时间点ti对应的频率坐标为fk，其中k为自然数，判断是否存在频率点fk的值与中心频率fc的值相等，若是，提取出对应于中心频率fc处的能量密度E(ti，fc)，并进行S7；若不是，进行S5；S5：对于离散时间点ti对应的频率坐标fk，在中心频率fc两侧分别提取与其最接近的频率点fl和fh，其中fl＜fc＜fh，并分别提取出在(ti，fl)和(ti，fh)处的能量密度E(ti，fl)和E(ti，fh)；S6：根据E(ti，fl)和E(ti，fh)，采用线性插值法，求取对应于离散时间点ti中心频率fc的能量密度E(ti，fc)；S7：判断是否所有的离散时间点ti对应于中心频率fc处的能量密度E(ti，fc)均已获得，若是，则进行S8；若不是，则判断离散时间点变为ti+1，并返回S4；S8：利用所有的离散时间点t和中心频率处的能量密度E(t，fc)，通过对离散时间点处能量密度的拟合，建立中心频率的时域能量密度曲线E(t，fc)；S9：提取时域能量密度曲线E(t，fc)各峰值所对应的时间tp，作为所需模态Lamb波的走时，并结束走时提取，其中，p＝1,2，…，M1，M1为正整数且M1＜M。