基于小波神經網絡的三維編織復合材料損傷聲發(fā)射源定位方法研究.pdf

1、三維編織復合材料具有高比強度、高比剛度等優(yōu)點，因而在火箭、衛(wèi)星、飛機上獲得大量應用，最近更普及到汽車、輪船、建筑等領域。然而，復合材料在加工過程中容易產生多種缺陷，實際應用中材料也會產生損傷，使得材料的結構性能下降。聲發(fā)射檢測技術可對復合材料進行在役檢測，確定聲發(fā)射源的信息，找出聲發(fā)射源的位置，對復合材料的早期損傷部位確定具有重要意義。
　　本文對國內外聲發(fā)射檢測技術進行廣泛研究的基礎上，利用聲波在復合材料中發(fā)生波型反射、折射、轉

2、換等現象特性，結合聲波的傳播速度和衰減特性，運用時差定位法，對三維編織復合材料進行聲發(fā)射源定位。
　　本文采用聲華科技的SAEU2S聲發(fā)射系統，在三維編織復合材料上，利用斷鉛實驗模擬聲發(fā)射源，檢測聲波的傳播速度和衰減特性，確定聲發(fā)射傳感器的布局，通過對復合材料內部缺陷的實時聲發(fā)射監(jiān)測，分析材料損傷情況下的聲發(fā)射信號，通過幅值、能量、振鈴數與持續(xù)時間等關聯圖分析，確定材料的損傷位置。
　　在實驗過程中，首先采用數學形態(tài)學方法有

3、效去除環(huán)境噪聲與人為噪聲干擾，針對去噪后的聲發(fā)射信號，采用相關性分析法尋找多路信號相關密切程度，確定時間差截取的起始參考點;綜合使用聲發(fā)射信號的特征參數，運用小波神經網絡進行損傷定位計算，結合蛙跳算法，改善收斂性能，提高運算精度，有效改進損傷定位精度，相比傳統定位方法，試件測試板的損傷定位精度誤差在10％左右，并進一步分析了造成定位誤差的原因。
　　本文的相關研究方法可以對包括聲源位置以及嚴重性程度等聲發(fā)射源基本信息進行有效地確定