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基于Bayesian理论的无参考信号主动Lamb波损伤定位方法
  • ISSN号:1004-4523
  • 期刊名称:《振动工程学报》
  • 时间:0
  • 分类:O347.4[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:武汉大学土木建筑工程学院,湖北武汉430072
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51208390)
中文摘要:

目前主动Lamb波损伤检测方法大都基于健康状态下的参考信号以获取损伤散射信号,并采用确定性的方法进行损伤定位,在适用性方面受到较大影响。基于Lamb波的时间反转聚焦原理,考虑损伤定位过程中的不确定性因素,发展了一种基于Bayesian理论的无参考信号主动Lamb波损伤定位方法。根据时反聚焦信号中主、旁瓣波包峰值的相对时刻,提取各测量通道损伤散射信号传播时间与直达波传播的时间之差作为样本,并基于Bayesian理论,获得损伤位置、波速等未知参数的联合后验概率分布,再利用马尔科夫链蒙特卡洛(MCMC)方法在后验分布中对未知参数进行采样估计,得到马尔科夫链的极限分布即未知参数的后验分布。通过对一铝质矩形薄板的数值仿真和模型实验研究结果表明,该方法能够较为准确地识别出损伤位置、波传播速度及其不确定性。

英文摘要:

The commonly used active Lamb wave damage detection methods generally use the baseline signal from healthy structure to extract the damage-scattered signal and use deterministic approaches for damage localization.So its performance is usually poor in real applications.By employing the Lamb wave time reversal theory and considering the uncertainties from damage localization procedure,we develop a baseline free active Lamb wave damage localization methodology based on the Bayesian theory.According to the relative time for the wave packets of main band and associated two side bands within the time reversal signals,the time difference between the damage-scattered signal and the direct wave for each measurement path is firstly extracted as sample sets,and then,the Bayesian approach is utilized to obtain the posterior probability density functions(PDF)of the unknown parameters related to the damage location and wave velocity.After that,a Markov Chain Monte Carlo(MCMC)method is employed for sampling the joint posterior distributions of the unknown parameters.The resulting Markov chain is stationary and can represents the posterior distributions of each uncertain parameter.The results from both numerical simulation and experimental investigation for an Aluminum square plate indicate that the damage location,wave velocity and their associated uncertainties can be well identified by the proposed method.

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期刊信息
  • 《振动工程学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国振动工程学会
  • 主编:刘人怀
  • 地址:南京市御道街29号
  • 邮编:210016
  • 邮箱:zdxb@nuaa.edu.cn
  • 电话:025-84895885
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-4523
  • 国内统一刊号:ISSN:32-1349/TB
  • 邮发代号:28-249
  • 获奖情况:
  • 1995年江苏省首届期刊质评一级期刊,1997年获中国科协优秀期刊,1999年获国家自然科学基金委经费资助
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:12831