基于Lamb波高阶JS散度的铝合金板损伤定征方法

摘要：

针对高速列车车体铝合金构件疲劳损伤的在线检测问题,提出一种基于Lamb波时频高阶JS散度的铝合金裂纹损伤量化评估方法.采用基于相空间重构的奇异值分解方法对Lamb波传感信号进行噪声抑制,利用归一化窗S变换分析损伤信号的时频域瞬态能量分布特征.为了更深层次地揭示Lamb波损伤信号在时间维度与频率维度的非线性分布特性,提出信号时域与频域的n阶矩计算方法,采用损伤信号与无损信号间的时频高阶JS散度距离作为损伤指数对铝合金板的疲劳损伤进行量化评估,并分析高阶JS散度距离与铝合金板疲劳裂纹密度间的线性相关性.有限元仿真和铝合金板的疲劳损伤检测试验结果表明,本文提出的方法对铝合金薄壁件早期裂纹具有较高的敏感性,对疲劳裂纹损伤具有较好的量化表征能力.该方法无需进行Lamb波在复杂构件中传播机理分析与损伤波包识别,简单高效,可操作性强,在高速列车车体复杂结构损伤评估中具有较好的应用前景.

关键词：疲劳裂纹、Lamb波、损伤程度量化、噪声抑制、JS散度

所属期刊栏目：45

分类号：U663.91(船舶工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-03-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：35-43