基于信号对称性的各向同性平板结构的冲击损伤识别方法与流程

技术特征：
1.基于信号对称性的各向同性平板结构的冲击损伤识别方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，在各向同性平板结构的上下表面分别布设用于监测冲击事件的传感器阵列，上下表面的传感器一一对应，对上下表面的传感器进行编号，所有传感器都与同一个监测中心连接；步骤二，以各向同性平板结构上表面所设置的每一个传感器所在位置分别作为一个网格的顶点，一个网格有m个顶点组成，各向同性平板结构上表面具有多个网格，m为大于或等于3的自然数；步骤三，当冲击事件发生时，从各向同性平板结构上表面的传感器中选出信号波达时间最早的传感器，并以该传感器的信号波达时间为参考，选择该传感器信号超阈值的时刻作为传感器信号截取的开始时间；假设传感器信号截取的开始时间为，传感器信号截取的结束时间为，根据以下公式计算各向同性平板结构上表面的各个传感器信号的信号能量：式中，为传感器信号；步骤四，从步骤三计算的各个传感器信号的信号能量中选择出信号能量最强的前m个传感器，作为冲击传感器；将各向同性平板结构上表面中除冲击传感器以外的其他传感器的传感器信号能量设置为零；步骤五，对各向同性平板结构上表面的各个网格中的传感器的传感器信号能量求和，并对求和结果按照大小排序，选择传感器信号能量最大的网格作为冲击点所在的网格；步骤六，利用冲击点所在网格中的传感器信号能量和传感器的坐标，按照以下公式估计冲击位置：，式中，和是估计的冲击位置的坐标，和是各个传感器的坐标，是各个传感器的信号能量；步骤七，对各向同性平板结构上表面的传感器按照传感器信号能量从大到小排列，选择排序为第m的传感器，假设该传感器编号为p，同时选择对应的下表面编号为p’的传感器，对所选择的两个传感器的传感器信号进行相关性分析，如果两个信号的相关性较低，则认为冲击后各向同性平板结构产生了损伤，反之则认为冲击后各向同性平板结构没有产生损伤。2.根据权利要求1所述的冲击损伤识别方法，其特征在于，所述网格为三角形网格、四边形网格或五边形网格。3.根据权利要求1所述的冲击损伤识别方法，其特征在于，所述监测中心的数据采集系
统同步采集各个传感器的信号，当各个传感器的信号都没有超信号阈值时，数据采集系统把采集到的信号丢掉，然后处理新采集的信号；当采集的一组信号中存在超阈值信号，就把采集到的信号送入监测中心的处理系统，进行冲击位置的确定和损伤的识别。

技术总结
本发明涉及一种基于信号对称性的各向同性平板结构的冲击损伤识别方法，该方法利用监测区域各个传感器信号的波达时间和信号能量来估计冲击位置，利用平板结构上下表面的传感器信号的对称性来识别冲击损伤。本发明可以有效解决冲击监测中不能同时识别冲击位置和识别损伤的问题，从而简化了系统的硬件需求，并简化了信号处理过程，能够满足结构健康监测实时监测的在线要求。时监测的在线要求。时监测的在线要求。


技术研发人员：许龙涛 韩彦伟 辛士红 杜翠 王文胜 彭础琦 张乾 贾元青 邓微微 王玲茹
受保护的技术使用者：河南科技大学
技术研发日：2021.07.26
技术公布日：2021/10/23