[发明专利]一种对复合材料产品实现全频域快速冲击监测的方法

摘要

本发明提供一种对复合材料产品实现全频域快速冲击监测的方法，包括获取复合材料产品上的多个冲击信号，并处理成冲击阵列信号；在冲击阵列信号中加入白噪声，并通过经验模态分解法处理成多个本征模态分量；计算每一个本征模态分量的协方差并进行特征值分解，得到大特征值所对应的信号空间及小特征值所对应的噪声空间；设置搜索距离和搜索角度，计算出各本征模态分量所得噪声空间对应的空间谱估计图并进行归一化处理，筛选出存在峰值的空间谱估计图的峰值位置为冲击信号源的位置。实施本发明，能将复合材料产品上的宽带冲击信号分解成多个频率段的窄带Lamb波信号，并通过空间谱估计，实现复合材料产品的全频域快速冲击监测。

主权项

1.一种对复合材料产品实现全频域快速冲击监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤S1、获取复合材料产品上的多个冲击信号，并根据预设的信号模型，将所获取的多个冲击信号处理成冲击阵列信号；其中，所述多个冲击信号是由多个线性压电传感器所形成的传感器阵列采集到的；步骤S2、在所述冲击阵列信号中加入一系列白噪声，并将加入一系列白噪声后的冲击阵列信号通过经验模态分解法处理成多个本征模态分量；步骤S3、计算每一个本征模态分量的协方差，并对每一个本征模态分量的协方差进行特征值分解，得到各本征模态分量对应由其协方差分解出的大特征值所对应的信号空间以及分解出的小特征值所对应的噪声空间；步骤S4、设置搜索距离和搜索角度，并将各本征模态分量所得的噪声空间利用公式进行计算，得到各本征模态分量所得噪声空间对应的空间谱估计图，且对所有得到的空间谱估计图均进行归一化处理后，在所有归一化处理后的空间谱估计图中筛选出存在峰值的空间谱估计图，进一步将所筛选出的空间谱估计图的峰值位置作为所述复合材料产品上形成冲击信号源的位置；其中，P_imf为各本征模态分量所得噪声空间对应的空间谱估计；U_N为各本征模态分量所得噪声空间；a(r_imf,θ_imf)为等距线阵的搜索方向和距离；r_imf为所述搜索距离；θ_imf为所述搜索角度。