基于Lamb波高阶JS散度的铝合金板损伤定征方法 |
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引用本文: | 柏林,唐智,张春兵,刘小峰.基于Lamb波高阶JS散度的铝合金板损伤定征方法[J].铁道学报,2023(2):35-43. |
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作者姓名: | 柏林 唐智 张春兵 刘小峰 |
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作者单位: | 重庆大学机械与运载学院 |
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基金项目: | 国家自然科学基金(51975067,52175077); |
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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。
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关 键 词: | 疲劳裂纹 Lamb波 损伤程度量化 噪声抑制 JS散度 |
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