基于小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的三維編織復(fù)合材料損傷聲發(fā)射源定位方法研究.pdf

1、三維編織復(fù)合材料具有高比強(qiáng)度、高比剛度等優(yōu)點(diǎn)，因而在火箭、衛(wèi)星、飛機(jī)上獲得大量應(yīng)用，最近更普及到汽車(chē)、輪船、建筑等領(lǐng)域。然而，復(fù)合材料在加工過(guò)程中容易產(chǎn)生多種缺陷，實(shí)際應(yīng)用中材料也會(huì)產(chǎn)生損傷，使得材料的結(jié)構(gòu)性能下降。聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)可對(duì)復(fù)合材料進(jìn)行在役檢測(cè)，確定聲發(fā)射源的信息，找出聲發(fā)射源的位置，對(duì)復(fù)合材料的早期損傷部位確定具有重要意義。
　　本文對(duì)國(guó)內(nèi)外聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行廣泛研究的基礎(chǔ)上，利用聲波在復(fù)合材料中發(fā)生波型反射、折射、轉(zhuǎn)

2、換等現(xiàn)象特性，結(jié)合聲波的傳播速度和衰減特性，運(yùn)用時(shí)差定位法，對(duì)三維編織復(fù)合材料進(jìn)行聲發(fā)射源定位。
　　本文采用聲華科技的SAEU2S聲發(fā)射系統(tǒng)，在三維編織復(fù)合材料上，利用斷鉛實(shí)驗(yàn)?zāi)M聲發(fā)射源，檢測(cè)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(guò)對(duì)復(fù)合材料內(nèi)部缺陷的實(shí)時(shí)聲發(fā)射監(jiān)測(cè)，分析材料損傷情況下的聲發(fā)射信號(hào)，通過(guò)幅值、能量、振鈴數(shù)與持續(xù)時(shí)間等關(guān)聯(lián)圖分析，確定材料的損傷位置。
　　在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，首先采用數(shù)學(xué)形態(tài)學(xué)方法有

3、效去除環(huán)境噪聲與人為噪聲干擾，針對(duì)去噪后的聲發(fā)射信號(hào)，采用相關(guān)性分析法尋找多路信號(hào)相關(guān)密切程度，確定時(shí)間差截取的起始參考點(diǎn);綜合使用聲發(fā)射信號(hào)的特征參數(shù)，運(yùn)用小波神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行損傷定位計(jì)算，結(jié)合蛙跳算法，改善收斂性能，提高運(yùn)算精度，有效改進(jìn)損傷定位精度，相比傳統(tǒng)定位方法，試件測(cè)試板的損傷定位精度誤差在10％左右，并進(jìn)一步分析了造成定位誤差的原因。
　　本文的相關(guān)研究方法可以對(duì)包括聲源位置以及嚴(yán)重性程度等聲發(fā)射源基本信息進(jìn)行有效地確定