《複合材料的寬頻導波信息理解與損傷評價方法研究》是依託西安交通大學，由曾亮擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：複合材料的寬頻導波信息理解與損傷評價方法研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：曾亮
- 依託單位：西安交通大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
隨著複合材料在航空、能源、船舶等領域高端裝備中套用量的迅猛增長，其損傷檢測與評估已成為這些裝備安全、可靠運行的迫切需求。相比窄帶導波，寬頻導波的信息量顯著增加，可為實現結構的安全性和可靠性評估提供有力支撐，是複合材料損傷檢測的一個前沿科學問題。課題圍繞複合材料的寬頻導波損傷檢測開展研究，從寬頻導波的信息理解入手，通過導波模態分離，消除背景信號，揭示結構損傷與導波信息關聯的內在機制。在此基礎上，建立模態頻散規律的時頻映射及多參匹配模型，實現損傷特徵的辨識與溯源。進一步，研究寬頻導波的故障信息挖掘技術，建立對缺陷敏感的特徵指標集，並揭示指標集隨損傷類型和程度的演化規律，為複合材料結構的損傷檢測與狀態評估奠定理論和方法基礎。本課題的研究工作可為在役複合材料結構的狀態評估、健康維護和有效管理提供可靠的依據。
結題摘要
隨著複合材料在航空、能源、船舶等領域高端裝備中套用量的迅猛增長，其損傷檢測與評估已成為這些裝備安全、可靠運行的迫切需求。相比窄帶導波，寬頻導波的信息量顯著增加，可為實現結構的安全性和可靠性評估提供有力支撐，是複合材料損傷檢測的一個前沿科學問題。項目圍繞複合材料的寬頻導波損傷檢測開展研究，從寬頻導波的信息理解入手，建立了聯合時頻域和波數-頻率域導波模態分離方法，消除了背景信號的影響，揭示了結構損傷與導波信息關聯的內在機制。在此基礎上，建立了基於激勵信號重塑與時空域映射的頻散補償方法，實現了損傷特徵的辨識與溯源。進一步，提出了基於互異性原理的無基準損傷檢測方法，有效提升了複合材料結構線上健康監測的環境魯棒性；建立了複合材料損傷輪廓重構與評估算法，實現了損傷評價由定性診斷到定量評估的跨越。本項目的研究建立了激勵信號波形最佳化、信號頻散補償、脈衝壓縮、稀疏重構等一系列模型和策略，顯著提高了超聲導波複合材料損傷檢測的穩定性和可靠性，為實現複合材料層合板的高分辨損傷檢測提供了新思路。在本領域權威期刊發表SCI論文16篇；申請國家發明專利5項（其中3項已獲得授權），為在役複合材料結構的狀態評估、健康維護和有效管理奠定了理論和方法基礎。
