基于近場MUSIC算法的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測研究.pdf

1、由于復(fù)合材料具有質(zhì)量輕、比強(qiáng)度高、比模量高等獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，已被大量運(yùn)用于航空航天領(lǐng)域。然而復(fù)合材料在遭受外界低速?zèng)_擊時(shí)，容易產(chǎn)生內(nèi)部微小損傷，導(dǎo)致復(fù)合材料性能下降，給飛行器的安全運(yùn)行帶來隱患。因此，迫切需要對航空復(fù)合材料結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測。
　　本文研究了基于MUSIC（Multiple Signal Classification）陣列信號處理技術(shù)在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的應(yīng)用，主要研究工作包括如下幾個(gè)方面：
　?。?）針對結(jié)構(gòu)健康

2、監(jiān)測領(lǐng)域中MUSIC陣列信號處理技術(shù)在近場信號源的定位盲區(qū)問題，提出了近場2D-MUSIC算法的復(fù)合材料結(jié)構(gòu)沖擊定位方法，并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，結(jié)果表明該方法有較好的定位精度。
　?。?）針對復(fù)合材料的各向異性與 Lamb波信號傳播衰減問題，提出了2D-MUSIC定位算法的信號波速與衰減補(bǔ)償，較好地提高了算法在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)中的定位精度。
　?。?）針對結(jié)構(gòu)多源沖擊的源定位問題，提出了基于特征值閾值法和蓋氏圓定理的信號源數(shù)目估計(jì)方

3、法并應(yīng)用于2D-MUSIC算法中，解決了沖擊源數(shù)目未知情況下信號空間與噪聲空間的正確獲取，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料板中同時(shí)發(fā)生的多源沖擊定位。
　?。?）在復(fù)合材料結(jié)構(gòu)主動(dòng)損傷監(jiān)測研究中，針對MUSIC算法難以解決相關(guān)多源信號定位問題，提出運(yùn)用空間平滑算法對2D-MUSIC算法進(jìn)行了改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了復(fù)合材料中多損傷的定位。
　?。?）針對一維線陣的角度監(jiān)測盲區(qū)問題，提出了將梅花傳感器陣列同MUSIC算法相結(jié)合應(yīng)用于復(fù)合材料沖擊定位，實(shí)現(xiàn)了