申请/专利权人：天津大学;北京卫星制造厂有限公司

申请日：2024-03-06

公开（公告）日：2024-07-05

公开（公告）号：CN118296723A

主分类号：G06F30/15

分类号：G06F30/15;G06F30/23

优先权：

专利状态码：在审-实质审查的生效

法律状态：2024.07.23#实质审查的生效;2024.07.05#公开

摘要：本发明涉及一种航天器网格筋结构不同埋深缺陷的激光超声灵敏模态选择方法，包括：1建立航天器网格筋结构的三维有限元仿真模型；2对航天器网格筋结构进行仿真设置；3仿真计算；4对该时域段内波包进行积分计算求得能量；5构建基于航天器网格筋结构不同埋深缺陷的激光超声信号检测系统；6对航天器网格筋结构进行试验并与仿真结果进行对比确定航天器网格筋结构不同埋深缺陷的激光超声灵敏模态的选择。本发明突出信号有用信息，去除噪音干扰，降低信号分析难度；通过仿真和实验相结合，通过条件判断获得满足需求的激光超声灵敏模态，并通过实验验证，保证方法的可靠性和准确性。

主权项：1.一种航天器网格筋结构不同埋深缺陷的激光超声灵敏模态选择方法，其特征在于：所述方法的步骤为：S1、以航天器网格筋结构为实验对象，根据其材料属性及尺寸，采用仿真软件建立航天器网格筋结构的三维有限元仿真模型；S2、将上述航天器网格筋结构等效为网格结构与加筋结构的组合，其中加筋根部与网格连接处认为是网格结构，对其进行仿真设置，具体为：a对于加筋结构，建立不同埋深尺寸相同的多个缺陷模型及无损伤模型，缺陷设立在加筋内部不同埋深位置，选择加筋结构中心为激励点，选择最佳激励激光半径及激光上升时间等参数激励，在激励点异侧设置接收点接收信号；b对于网格结构，建立不同埋深尺寸相同的多个缺陷模型及无损伤模型，缺陷设立网在格内部不同埋深位置，选择网格结构中心为激励点，选择最佳激励激光半径及激光上升时间等参数激励，在激励点异侧设置接收点接收信号；S3、进行仿真计算，设置预选表面波时域段，通过带通滤波器提取不同埋藏深度缺陷情况下及无损伤情况下接收点的表面波离面方向位移；S4、对该时域段内波包进行积分计算求得能量，具体为：a对于加筋结构，计算此时域段内不同埋藏深度下与无损伤下接收点能量的比值k1，当比值k1小于设定阈值TH时，选择表面波作为灵敏模态；若否，则选择纵波作为灵敏模态；b对于网格结构，找到最主要频率成分的lamb波与频散曲线对应，判定此lamb波模态，提取并积分计算lamb波时域段内不同埋藏深度下与无损伤下接收点能量的比值k2及表面波时域段内不同埋藏深度下与无损伤下接收点能量的比值k1，选择比值更小的模态超声波作为灵敏模态；S5、构建基于航天器网格筋结构不同埋深缺陷的激光超声信号检测系统，该系统包括航天器、移动转台、AGV平台车、激光器及光学系统、激光测振仪、机械臂、及计算机，所述激光器及光学系统构成激励单元，激光测振仪作为接收单元，所述激励单元及接收单元被机械臂加持与计算机放置在AGV平台车上进行纵向移动，航天器设置于移动转台上且横向转动；S6、采用脉冲信号作为激励信号，对航天器网格筋结构进行试验，采用S4的方法获取不同模态声波信号并进行能量计算，与仿真结果进行对比，若结果一致，则仿真实现对航天器网格筋不同埋深缺陷的激光超声灵敏模态的选择，若不一致，根据试验结果对仿真模型参数进行调整，确定航天器网格筋结构不同埋深缺陷的激光超声灵敏模态的选择。

全文数据：

权利要求：

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