Page 41 - 2022'中国无损检测年度报告
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束的 LM 算法和量子引力搜索算法求解非线性方
程组进行损伤定位。其次，基于已估计的损伤位置，
提出一种基于损伤反射点求取损伤轮廓的损伤尺
寸定量算法，通过确定不同传感路径的波散射源
来评估损伤的形状和大小。针对所捕获信号常受
噪声污 的特点，采用基于自动更新边界约束区
域和双边正态分布的奇异椭圆轨迹去除方法，对
远离损伤估计中心的噪声反射点进行分离。最后，
在飞机壁板典型复合材料零组件和某型飞机金属
翼盒结构上验证了方法的有效性。该技术无需标
定且适用于不同形状的损伤，相比传统技术更具
(b) 检测结果示例
通用性。
图 10 基于 PVDF 压电涂层和零群速导波的损伤诊断
3.4 Lamb 波损伤定量化监测技术
损伤定量化监测是结构健康监测领域的关键
问题，是进行飞机结构剩余寿命预测的重要基础，
也是决定结构是否需要维修的主要依据。针对损
伤监测的量化精度不高、通用性差等问题，提出
了一种基于多特征多路径加权的 Lamb 波损伤定
量化监测技术，如图 11 所示。首先，利用连续
隐马尔科夫模型建立健康信号和损伤信号的不确
定性分布，并利用 KL 距离量化两者的概率密度 图 12 基于损伤反射点的 Lamb 波损伤定量化
函数差异，结合加权平均成像算法得到损伤位置。 监测技术流程
其次，结合损伤衰减强度、激励器 - 估计的损伤
3.5 基于压电 - 光纤混杂传感网络的复合材料全
位置 - 接收器三者距离等参数，建立了一个基于
生命健康监测
多特征多路径加权的损伤定量数学表达式来近似
发展原位在线传感技术实时监测结构内部状
估计圆形损伤的尺寸大小。最后，使用 3 个典型
态变化对精确制造大型复合材料（CFRP）构件
的飞机复合材料结构零组件验证了所提定量化监
测技术的有效性。 并确保其在役期间的结构完整性具有重要研究意
义。在前期复合材料全生命周期健康管理研究基
础上进一步提出了一种基于压电 - 光纤混杂传感
网络的结构健康监测技术，用于复合材料制造过
程中的三维树脂流动前沿在线监测和服役阶段的
损伤实时评估，如图 13 所示。基于嵌入式和非
嵌入式压电传感网络提出了 3 种方法，在复合材
料液体成型过程中监测三维树脂流动前沿。为了
精确定位复合材料内部不可见的三维树脂流动前
沿的位置，在不同层分别嵌入了多个光纤传感器
作为流量传感器。试验结果表明，压电和光纤传
图 11 基于多特征多路径加权的 Lamb 波损伤定量化
感网络的多场耦合传感信号可成功监测并重构变
监测技术流程
厚度复合材料厚板的三维树脂流动前沿。随后，
为研究更具通用性的损伤监测技术，提出一 在复合材料服役阶段损伤评估方面，针对传统延
种基于损伤反射点的 Lamb 波损伤定量化监测方 迟叠加成像算法的局限性，提出了一种自动编码
法，如图 12 所示。首先，通过结合传感资源约 器加权的改进延迟叠加成像算法，并在集成了压
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