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申请/专利权人：东莞理工学院;南昌航空大学

摘要：本发明公开了一种基于矩形阵列MUSIC算法与信号补偿的超声导波缺陷检测方法，本发明的目的解决在大面积板状结构内部缺陷检测定位时，经典MUSIC算法使用一维线型阵列进行检测时存在角度盲区、镜像问题和传感器阵列布置固定且单一问题，将激光超声和二维阵列引入MUSIC算法中，利用激光超声具有非接触、易于布置和高分辨率的特点，实现对结构的全方位缺陷检测，然后通过获取大型板状结构的波速曲线和能量衰减曲线，对MUSIC算法中的导向矢量进行校正，并计算空间谱，得到空间谱峰值，即为缺陷位置，提高了缺陷定位精度，本发明所述方法考虑各向异性材料不同传播角度的波速差异和超声导波衰减不均匀的影响，实现对大面积板状结构全方位的缺陷检测与高精度定位。

主权项：1.一种基于矩形阵列MUSIC算法与信号补偿的超声导波缺陷检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1在结构处于健康状态时，在被测板结构中心点激励Lamb波，使用激光接收仪采集不同方向上一维线型阵列的激光Lamb波信号，计算不同传播方向上各阵元信号幅值与传播距离的变化曲线，并使用相位展开法求得不同传播方向上的波速，最终得到被测板结构不同传播角度的能量衰减分布曲线和波速分布曲线；2在结构处于健康状态时，在被测板结构中心点激励Lamb波，使用激光接收仪采集矩形阵列的响应信号，记为基准信号；3在缺陷监测过程中，在被测板结构中心点激励Lamb波，使用激光接收仪采集矩形阵列的响应信号，记为监测信号；将监测信号和基准信号相减，记为缺陷散射矩形阵列信号；4确定被测结构缺陷监测区域，并将其在x和y方向进行离散；5根据被测结构不同传播角度的能量衰减分布曲线和波速分布曲线，计算离散点和不同接收阵元与参考阵元之间的时间延迟，得到补偿之后准确的矩形阵列导向矢量；6对于缺陷散射矩形阵列信号的协方差矩阵进行特征分解，得到小特征值对应的特征向量张成噪声子空间；7利用信号子空间和噪声子空间的正交性，根据步骤5中的导向矢量和步骤6中的噪声子空间计算离散点的空间谱；8重复步骤5~7，得到监测区域所有离散点的空间谱，其中空间谱中峰值所在位置即为缺陷的位置。

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百度查询： 东莞理工学院 南昌航空大学 基于矩形阵列MUSIC算法与信号补偿的超声导波缺陷检测方法