基于近場MUSIC算法的復合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究.pdf

1、由于復合材料具有質(zhì)量輕、比強度高、比模量高等獨特的優(yōu)點，已被大量運用于航空航天領域。然而復合材料在遭受外界低速沖擊時，容易產(chǎn)生內(nèi)部微小損傷，導致復合材料性能下降，給飛行器的安全運行帶來隱患。因此，迫切需要對航空復合材料結(jié)構(gòu)進行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。
　　本文研究了基于MUSIC（Multiple Signal Classification）陣列信號處理技術在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應用，主要研究工作包括如下幾個方面：
　?。?）針對結(jié)構(gòu)健康

2、監(jiān)測領域中MUSIC陣列信號處理技術在近場信號源的定位盲區(qū)問題，提出了近場2D-MUSIC算法的復合材料結(jié)構(gòu)沖擊定位方法，并進行了實驗驗證，結(jié)果表明該方法有較好的定位精度。
　?。?）針對復合材料的各向異性與 Lamb波信號傳播衰減問題，提出了2D-MUSIC定位算法的信號波速與衰減補償，較好地提高了算法在復合材料結(jié)構(gòu)中的定位精度。
　　（3）針對結(jié)構(gòu)多源沖擊的源定位問題，提出了基于特征值閾值法和蓋氏圓定理的信號源數(shù)目估計方

3、法并應用于2D-MUSIC算法中，解決了沖擊源數(shù)目未知情況下信號空間與噪聲空間的正確獲取，實現(xiàn)了復合材料板中同時發(fā)生的多源沖擊定位。
　?。?）在復合材料結(jié)構(gòu)主動損傷監(jiān)測研究中，針對MUSIC算法難以解決相關多源信號定位問題，提出運用空間平滑算法對2D-MUSIC算法進行了改進，實現(xiàn)了復合材料中多損傷的定位。
　?。?）針對一維線陣的角度監(jiān)測盲區(qū)問題，提出了將梅花傳感器陣列同MUSIC算法相結(jié)合應用于復合材料沖擊定位，實現(xiàn)了