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一种基于均匀稀疏采样的Lamb波场重构方法
被引量：
1
1
作者
骆英
周杨
+1 位作者
李鹏飞
徐晨光
《无损检测》
2019年第9期28-32,38,共6页
为了提高研究区域内Lamb波场的获取效率,提出了一种均匀稀疏采样策略,结合压缩感知理论,通过扫描式激光多普勒测振仪拾取的少量测点信号重构出待测波场,并对含人工损伤的铝板进行了试验验证.结果表明:提出的方法可在空间上将测点数减少...
为了提高研究区域内Lamb波场的获取效率,提出了一种均匀稀疏采样策略,结合压缩感知理论,通过扫描式激光多普勒测振仪拾取的少量测点信号重构出待测波场,并对含人工损伤的铝板进行了试验验证.结果表明:提出的方法可在空间上将测点数减少至传统Nyquist采样点数的90%以上,并得到与原始波场相干性较高的重构波场,同时实现对结构损伤的定位和成像;研究结果可极大地提高基于波场分析的损伤检测技术的执行效率.
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关键词
无损检测
LAMB波
扫描式激光多普勒测振仪
波场重构
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职称材料
GSC框架下的最小均方超声波束形成算法
2
作者
骆英
吴强
秦云
《电子科技》
2019年第2期37-41,46,共6页
针对传统超声信号幅度变迹方法中主瓣宽度较宽、空间分辨率较低的问题,提出了一种基于广义旁瓣相消器框架下的最小均方超声波束形成算法。该方法基于期望信号最小方差无失真准则,构造广义旁瓣相消器,将接收到的超声信号分解为自适应与...
针对传统超声信号幅度变迹方法中主瓣宽度较宽、空间分辨率较低的问题,提出了一种基于广义旁瓣相消器框架下的最小均方超声波束形成算法。该方法基于期望信号最小方差无失真准则,构造广义旁瓣相消器,将接收到的超声信号分解为自适应与非自适应上下两个部分:上支路保留期望信号与噪声信号,且期望信号无失真响应约束得到保证;下支路阻塞期望信号,只含有噪声。将两路信号进行维纳滤波,上下支路噪声得到抵消,期望信号被无失真输出。为了使该算法在硬件上易于实现,采用最小均方算法自适应迭代求取,并给出了FPGA的详细设计过程。仿真实验表明,采用该算法加权的得到的波束与传统幅度变迹方法相比,主瓣更窄,具有抑制干扰和噪声的能力,提高了超声成像的横向分辨率与对比度分辨率。
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关键词
广义旁瓣相消器
最小均方
波束形成
FPGA
抑制干扰
对比度
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职称材料
一种基于压缩感知的导波场重构方法
被引量：
2
3
作者
周杨
骆英
+1 位作者
徐晨光
李鹏飞
《压电与声光》
CAS
北大核心
2020年第1期132-136,共5页
导波场分析法可有效识别和表征结构损伤,但受限于奈奎斯特采样定律,全波场信号的采集耗时严重。为提高全波场信号的获取效率,现有方法依靠压缩感知和激光多普勒测振技术,以少量空间测点信号重构出原始波场,然而该类方法依赖具有一定随...
导波场分析法可有效识别和表征结构损伤,但受限于奈奎斯特采样定律,全波场信号的采集耗时严重。为提高全波场信号的获取效率,现有方法依靠压缩感知和激光多普勒测振技术,以少量空间测点信号重构出原始波场,然而该类方法依赖具有一定随机性的抖动采样策略,在商用激光多普勒测振系统上不便实现。为解决这一问题,该文提出了一种基于均匀稀疏采样策略的导波场重构方法,并搭建压电片激励/扫描式激光多普勒测振仪传感(PZT激励/SLDV传感)实验平台,对含人工损伤的铝板进行实验验证。实验结果表明,该方法可将空间测点数减少到奈奎斯特采样点数的10%以下,并在导波场重构精度及损伤成像精度方面达到与抖动采样策略的同等水平,且提高了导波场分析法的实用性和工作效率。
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关键词
导波场分析
无损检测
导波场稀疏重构
压缩感知
压电片(PZT)激励/扫描式激光多普勒测振仪(SLDV)传感
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职称材料
应用于Lamb波的最小功率无畸变波束形成算法
4
作者
褚兆飞
骆英
秦云
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2020年第6期1200-1207,共8页
在利用Lamb波进行板状结构损伤检测时,采用经典最小功率无畸变波束形成算法可以获得较高的损伤成像精度,但仍无法避免频散效应对成像精度的影响,且该算法存在谱矩阵求逆运算复杂、奇异谱矩阵无法求逆等缺陷,显著降低计算效率。为解决上...
在利用Lamb波进行板状结构损伤检测时,采用经典最小功率无畸变波束形成算法可以获得较高的损伤成像精度,但仍无法避免频散效应对成像精度的影响,且该算法存在谱矩阵求逆运算复杂、奇异谱矩阵无法求逆等缺陷,显著降低计算效率。为解决上述问题,本文提出了更适用于Lamb波检测的改进型最小功率无畸变波束形成算法。该算法在频域进行波束形成以解决频散对成像的影响,并结合最小二乘递推法与对角加载法来进行谱矩阵求逆,以提高计算效率。实验及仿真结果表明,该算法能有效去除频散对损伤成像结果的影响,从而有效地解决了传统波束形成算法的成像结果中存在伪影,且成像分辨率低的问题;同时解决了谱矩阵求逆困难的问题,使得计算时间显著缩减。
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关键词
超声Lamb波
最小功率无畸变
最小二乘递推
旁瓣伪影
频散
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职称材料
嵌贴CFRP增强混凝土T型深梁抗剪性能的试验研究
5
作者
许盛洋
骆英
徐晨光
《建筑科学》
CSCD
北大核心
2018年第11期88-93,共6页
本文通过对三点弯荷载下的钢筋混凝土T型深梁结构进行有限元模拟获得相应的应变场的分布特征,据此制定采用嵌贴CFRP条加固T型深梁的试验方案;对两组共6榀T型深梁进行三点弯加载试验,运用新型数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC...
本文通过对三点弯荷载下的钢筋混凝土T型深梁结构进行有限元模拟获得相应的应变场的分布特征,据此制定采用嵌贴CFRP条加固T型深梁的试验方案;对两组共6榀T型深梁进行三点弯加载试验,运用新型数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术监测深梁表面的应变场;对比研究嵌贴CFRP条加固前后的T型深梁的抗剪性能。结果表明:6榀试验梁均发生以剪切破坏为主的斜压破坏,加固后的T型深梁的斜向开裂荷载与抗剪承载力较未加固前有明显提高;加固后试验梁斜裂缝展开速度减缓,梁表面加载点与支座连线区域应变减小,揭示了嵌贴CFRP条加固混凝土T型深梁后抗剪性能变化规律,表明该加固方法能有效地抑制该试验梁的抗剪破坏;研究成果可为工程实际中嵌贴CFRP抗剪加固混凝土T型深梁提供技术参考。
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关键词
嵌贴碳纤维条
T型截面深梁
抗剪加固
数字图像相关
原文传递
基于压缩感知的复合材料板Lamb波场重构及损伤成像
被引量：
3
6
作者
李鹏飞
骆英
徐晨光
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1155-1166,共12页
为了解决全波场数据获取耗时的问题,引入压缩感知算法对波场进行稀疏表示。然而受限于导波在复合材料中复杂的传播特性,压缩感知在复合材料板中的应用成为难题。为此通过考虑导波在复合材料板中传播的各向异性波数特性,构建计算频带内...
为了解决全波场数据获取耗时的问题,引入压缩感知算法对波场进行稀疏表示。然而受限于导波在复合材料中复杂的传播特性,压缩感知在复合材料板中的应用成为难题。为此通过考虑导波在复合材料板中传播的各向异性波数特性,构建计算频带内不同角度下的波数库用于波场重构。同时在损伤分析阶段,提出了一种无需基准信号的复合材料损伤散射波场分离技术,精准实现入射波场的去除,提升损伤定位的精度。单损伤的实验和仿真结果表明,所提方法能够在低于90%的奈奎斯特采样点情况下实现波场的重构,且损伤定位误差均小于最小波长的2/3。双损伤的实验结果表明,所提方法可有效定位双损伤,相关成果可为复合材料损伤检测的实际运用提供理论和方法基础。
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关键词
无损检测
Lamb波场
复合材料板
压缩感知
损伤成像
原文传递
Lamb波稀疏阵列CFRP层合板损伤成像检测
被引量：
3
7
作者
骆英
范敏
+2 位作者
徐桂东
许伯强
Fuh-Gwo Yuan
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期403-411,共9页
针对Lamb波阵列成像方法检测复合材料板时存在偏斜效应、频散及密集阵列成像分辨率低的问题,论文采用引入偏斜角修正的相位延迟叠加方法结合最小冗余度线性阵列（MRLA）实现了碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板损伤的准确成像检测.根据L...
针对Lamb波阵列成像方法检测复合材料板时存在偏斜效应、频散及密集阵列成像分辨率低的问题,论文采用引入偏斜角修正的相位延迟叠加方法结合最小冗余度线性阵列（MRLA）实现了碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板损伤的准确成像检测.根据Lamb波单一模态的波数曲线计算各方向的偏斜角,确保成像中损伤所在方位角的准确性;在频域中对每个频率成分进行相位延迟以弥补频散,确保成像中损伤所在位置的精度;利用MRLA设计十字型稀疏阵列,既降低了阵列成本,又保证了损伤成像质量.数值模拟成像结果验证了论文提出方案的有效性,实验成像结果凸显了十字型稀疏阵列在节约阵列成本、提高损伤空间分辨率方面的优越性,对工程实践中CFRP板结构的损伤检测具有一定的指导意义.
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关键词
LAMB波
相位延迟叠加
最小冗余度线性阵列
CFRP层合板
损伤成像检测
原文传递
题名
一种基于均匀稀疏采样的Lamb波场重构方法
被引量：
1
1
作者
骆英
周杨
李鹏飞
徐晨光
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《无损检测》
2019年第9期28-32,38,共6页
基金
国家自然科学重点国际合作项目(11520101001)
江苏省研究生培养创新工程项目(KYCX17_1756)
文摘
为了提高研究区域内Lamb波场的获取效率,提出了一种均匀稀疏采样策略,结合压缩感知理论,通过扫描式激光多普勒测振仪拾取的少量测点信号重构出待测波场,并对含人工损伤的铝板进行了试验验证.结果表明:提出的方法可在空间上将测点数减少至传统Nyquist采样点数的90%以上,并得到与原始波场相干性较高的重构波场,同时实现对结构损伤的定位和成像;研究结果可极大地提高基于波场分析的损伤检测技术的执行效率.
关键词
无损检测
LAMB波
扫描式激光多普勒测振仪
波场重构
Keywords
nondestructive test
Lamb wave
scanning laser Doppler vibrometer
wavefield recovery
分类号
TG115.28 [金属学及工艺—物理冶金]
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职称材料
题名
GSC框架下的最小均方超声波束形成算法
2
作者
骆英
吴强
秦云
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《电子科技》
2019年第2期37-41,46,共6页
基金
国家自然科学重点国际合作项目(11520101001)~~
文摘
针对传统超声信号幅度变迹方法中主瓣宽度较宽、空间分辨率较低的问题,提出了一种基于广义旁瓣相消器框架下的最小均方超声波束形成算法。该方法基于期望信号最小方差无失真准则,构造广义旁瓣相消器,将接收到的超声信号分解为自适应与非自适应上下两个部分:上支路保留期望信号与噪声信号,且期望信号无失真响应约束得到保证;下支路阻塞期望信号,只含有噪声。将两路信号进行维纳滤波,上下支路噪声得到抵消,期望信号被无失真输出。为了使该算法在硬件上易于实现,采用最小均方算法自适应迭代求取,并给出了FPGA的详细设计过程。仿真实验表明,采用该算法加权的得到的波束与传统幅度变迹方法相比,主瓣更窄,具有抑制干扰和噪声的能力,提高了超声成像的横向分辨率与对比度分辨率。
关键词
广义旁瓣相消器
最小均方
波束形成
FPGA
抑制干扰
对比度
Keywords
generalized sidelobe canceller
least mean square
beamforming
FPGA
suppression of interference
contrast
分类号
TN911.72 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
一种基于压缩感知的导波场重构方法
被引量：
2
3
作者
周杨
骆英
徐晨光
李鹏飞
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2020年第1期132-136,共5页
基金
国家自然科学重点国际合作基金资助项目(11520101001)
江苏省研究生培养创新工程基金资助项目(KYCX17_1756)
文摘
导波场分析法可有效识别和表征结构损伤,但受限于奈奎斯特采样定律,全波场信号的采集耗时严重。为提高全波场信号的获取效率,现有方法依靠压缩感知和激光多普勒测振技术,以少量空间测点信号重构出原始波场,然而该类方法依赖具有一定随机性的抖动采样策略,在商用激光多普勒测振系统上不便实现。为解决这一问题,该文提出了一种基于均匀稀疏采样策略的导波场重构方法,并搭建压电片激励/扫描式激光多普勒测振仪传感(PZT激励/SLDV传感)实验平台,对含人工损伤的铝板进行实验验证。实验结果表明,该方法可将空间测点数减少到奈奎斯特采样点数的10%以下,并在导波场重构精度及损伤成像精度方面达到与抖动采样策略的同等水平,且提高了导波场分析法的实用性和工作效率。
关键词
导波场分析
无损检测
导波场稀疏重构
压缩感知
压电片(PZT)激励/扫描式激光多普勒测振仪(SLDV)传感
Keywords
guided-wave field analysis
nondestructive testing
guided-wave field sparse reconstruction
compressed sensing
PZT-excitation/SLDV-sensing
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TU317.8 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
应用于Lamb波的最小功率无畸变波束形成算法
4
作者
褚兆飞
骆英
秦云
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2020年第6期1200-1207,共8页
基金
国家自然科学基金重点国际合作(11520101001)资助项目。
文摘
在利用Lamb波进行板状结构损伤检测时,采用经典最小功率无畸变波束形成算法可以获得较高的损伤成像精度,但仍无法避免频散效应对成像精度的影响,且该算法存在谱矩阵求逆运算复杂、奇异谱矩阵无法求逆等缺陷,显著降低计算效率。为解决上述问题,本文提出了更适用于Lamb波检测的改进型最小功率无畸变波束形成算法。该算法在频域进行波束形成以解决频散对成像的影响,并结合最小二乘递推法与对角加载法来进行谱矩阵求逆,以提高计算效率。实验及仿真结果表明,该算法能有效去除频散对损伤成像结果的影响,从而有效地解决了传统波束形成算法的成像结果中存在伪影,且成像分辨率低的问题;同时解决了谱矩阵求逆困难的问题,使得计算时间显著缩减。
关键词
超声Lamb波
最小功率无畸变
最小二乘递推
旁瓣伪影
频散
Keywords
ultrasonic Lamb wave
minimum power without distortion
recursion least squares
sidelobe artifact
dispersion
分类号
TN92 [电子电信—通信与信息系统]
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职称材料
题名
嵌贴CFRP增强混凝土T型深梁抗剪性能的试验研究
5
作者
许盛洋
骆英
徐晨光
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《建筑科学》
CSCD
北大核心
2018年第11期88-93,共6页
基金
国家自然科学基金重点国际合作项目(11520101001)资助
文摘
本文通过对三点弯荷载下的钢筋混凝土T型深梁结构进行有限元模拟获得相应的应变场的分布特征,据此制定采用嵌贴CFRP条加固T型深梁的试验方案;对两组共6榀T型深梁进行三点弯加载试验,运用新型数字图像相关(Digital Image Correlation,DIC)技术监测深梁表面的应变场;对比研究嵌贴CFRP条加固前后的T型深梁的抗剪性能。结果表明:6榀试验梁均发生以剪切破坏为主的斜压破坏,加固后的T型深梁的斜向开裂荷载与抗剪承载力较未加固前有明显提高;加固后试验梁斜裂缝展开速度减缓,梁表面加载点与支座连线区域应变减小,揭示了嵌贴CFRP条加固混凝土T型深梁后抗剪性能变化规律,表明该加固方法能有效地抑制该试验梁的抗剪破坏;研究成果可为工程实际中嵌贴CFRP抗剪加固混凝土T型深梁提供技术参考。
关键词
嵌贴碳纤维条
T型截面深梁
抗剪加固
数字图像相关
Keywords
CFRP near surface mounted
T-section deep beam
shear strength
digital image correlation (DIC)
分类号
TU528.58 [建筑科学—建筑技术科学]
原文传递
题名
基于压缩感知的复合材料板Lamb波场重构及损伤成像
被引量：
3
6
作者
李鹏飞
骆英
徐晨光
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第4期1155-1166,共12页
基金
国家自然科学重点国际合作项目(11520101001)。
文摘
为了解决全波场数据获取耗时的问题,引入压缩感知算法对波场进行稀疏表示。然而受限于导波在复合材料中复杂的传播特性,压缩感知在复合材料板中的应用成为难题。为此通过考虑导波在复合材料板中传播的各向异性波数特性,构建计算频带内不同角度下的波数库用于波场重构。同时在损伤分析阶段,提出了一种无需基准信号的复合材料损伤散射波场分离技术,精准实现入射波场的去除,提升损伤定位的精度。单损伤的实验和仿真结果表明,所提方法能够在低于90%的奈奎斯特采样点情况下实现波场的重构,且损伤定位误差均小于最小波长的2/3。双损伤的实验结果表明,所提方法可有效定位双损伤,相关成果可为复合材料损伤检测的实际运用提供理论和方法基础。
关键词
无损检测
Lamb波场
复合材料板
压缩感知
损伤成像
Keywords
nondestructive testing
Lamb wavefield
composite plate
compression sensing
damage imaging
分类号
TB559 [理学—声学]
TB332 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
Lamb波稀疏阵列CFRP层合板损伤成像检测
被引量：
3
7
作者
骆英
范敏
徐桂东
许伯强
Fuh-Gwo Yuan
机构
江苏大学国家级高端装备关键结构健康管理国际联合研究中心
出处
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018年第4期403-411,共9页
基金
国家自然科学重点国际合作项目(11520101001)
江苏省重点计划-产业前瞻与共性关键技术(BE2015138)
镇江市重点研发计划-产业前瞻与共性关键技术(GY2015054)资助
文摘
针对Lamb波阵列成像方法检测复合材料板时存在偏斜效应、频散及密集阵列成像分辨率低的问题,论文采用引入偏斜角修正的相位延迟叠加方法结合最小冗余度线性阵列（MRLA）实现了碳纤维增强复合材料（CFRP）层合板损伤的准确成像检测.根据Lamb波单一模态的波数曲线计算各方向的偏斜角,确保成像中损伤所在方位角的准确性;在频域中对每个频率成分进行相位延迟以弥补频散,确保成像中损伤所在位置的精度;利用MRLA设计十字型稀疏阵列,既降低了阵列成本,又保证了损伤成像质量.数值模拟成像结果验证了论文提出方案的有效性,实验成像结果凸显了十字型稀疏阵列在节约阵列成本、提高损伤空间分辨率方面的优越性,对工程实践中CFRP板结构的损伤检测具有一定的指导意义.
关键词
LAMB波
相位延迟叠加
最小冗余度线性阵列
CFRP层合板
损伤成像检测
Keywords
Lamb wave
phase delay and sum
linear array with minimum redundancy
CFRP laminates
imaging for damage detection
分类号
TB33 [一般工业技术—材料科学与工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
一种基于均匀稀疏采样的Lamb波场重构方法
骆英
周杨
李鹏飞
徐晨光
《无损检测》
2019
1
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职称材料
2
GSC框架下的最小均方超声波束形成算法
骆英
吴强
秦云
《电子科技》
2019
0
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职称材料
3
一种基于压缩感知的导波场重构方法
周杨
骆英
徐晨光
李鹏飞
《压电与声光》
CAS
北大核心
2020
2
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职称材料
4
应用于Lamb波的最小功率无畸变波束形成算法
褚兆飞
骆英
秦云
《数据采集与处理》
CSCD
北大核心
2020
0
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职称材料
5
嵌贴CFRP增强混凝土T型深梁抗剪性能的试验研究
许盛洋
骆英
徐晨光
《建筑科学》
CSCD
北大核心
2018
0
原文传递
6
基于压缩感知的复合材料板Lamb波场重构及损伤成像
李鹏飞
骆英
徐晨光
《复合材料学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
3
原文传递
7
Lamb波稀疏阵列CFRP层合板损伤成像检测
骆英
范敏
徐桂东
许伯强
Fuh-Gwo Yuan
《固体力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2018
3
原文传递
已选择
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