專利名稱：損傷診斷系統(tǒng)及損傷診斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用蘭姆波的損傷診斷系統(tǒng)及損傷診斷方法。
背景技術(shù)：
例如在飛機(jī)的機(jī)身這種對(duì)原料要求強(qiáng)度和輕型化這兩者的領(lǐng)域中，為了實(shí)現(xiàn)這樣的要求，大幅度應(yīng)用CFRP等復(fù)合材料是不可或缺的。并且，為了確保由該復(fù)合材料構(gòu)成的構(gòu)造的高可靠性、以及進(jìn)行更有效率的設(shè)計(jì)，損傷探測(cè)技術(shù)(結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)Structural Health Monitoring)技術(shù))深受關(guān)注。作為對(duì)這種復(fù)合材料的損傷、缺陷等進(jìn)行探測(cè)的裝置，在專利文獻(xiàn)1、2中記載了一種利用FBG(Fiber Bragg Grating 光纖布拉格光柵)光纖傳感器的損傷探測(cè)裝置。作為光纖，近來(lái)正在逐漸地細(xì)徑化(例如直徑為52[ μ m])，因?yàn)榧词骨度霕?gòu)造物中，也幾乎不會(huì)引起該構(gòu)造物強(qiáng)度的降低，所以具有在設(shè)置方面自由度高的優(yōu)點(diǎn)。根據(jù)專利文獻(xiàn)1、2所述的發(fā)明，使用下述部件壓電元件，其固定配置在構(gòu)造用復(fù)合材料的規(guī)定位置上；導(dǎo)線，其向壓電元件傳輸信號(hào)；光纖傳感器，其固定配置，在其與壓電元件之間夾持構(gòu)成構(gòu)造用復(fù)合材料的復(fù)合材料，在光纖傳感器的纖芯部具有反射規(guī)定波長(zhǎng)光的光柵部；光源，其向纖芯部進(jìn)行光照射；特性檢測(cè)單元，其對(duì)來(lái)自于光柵部的反射光的特性進(jìn)行檢測(cè)，該裝置利用壓電元件施振，并根據(jù)特性檢測(cè)單元的輸出變化探測(cè)損傷。另外，作為特性檢測(cè)單元，使用對(duì)來(lái)自于光柵部的反射光的頻率特性進(jìn)行檢測(cè)的頻譜分析儀。而且，在專利文獻(xiàn)1中所述的發(fā)明中記載如下要點(diǎn)與預(yù)先取得的正常的構(gòu)造用復(fù)合材料的檢測(cè)數(shù)據(jù)相比較，或者作為其它的方法，根據(jù)頻譜分析儀檢測(cè)出的頻率分布而相對(duì)于確定頻率的非振動(dòng)時(shí)的變動(dòng)值而設(shè)定閾值，在小于或等于該閾值的情況下可以判定為存在損傷(段落0032)。在專利文獻(xiàn)2中提出，在頻譜分析儀上設(shè)置2個(gè)光學(xué)濾波器，頻譜分析儀通過(guò)將反射光透過(guò)上述2個(gè)光學(xué)濾波器并輸出至運(yùn)算處理裝置，從而高靈敏度地檢測(cè)出反射光的波長(zhǎng)振動(dòng)信號(hào)，并基于運(yùn)算處理裝置獲得的波長(zhǎng)振動(dòng)信號(hào)，計(jì)算與被檢測(cè)體的損傷規(guī)模相當(dāng)?shù)闹?DI值)。作為損傷探測(cè)技術(shù)的一種方法，正在研究傳播并受振被稱為拉姆(Lamb)波的形態(tài)的超聲波，根據(jù)受振波形的變化診斷是否發(fā)生損傷。所謂蘭姆波，是在薄板中傳播的超聲波，因?yàn)樗p較小并且可以經(jīng)過(guò)長(zhǎng)距離在板構(gòu)造中傳播，所以是一種適用于損傷探測(cè)的超聲波的傳播形態(tài)。另外，蘭姆波具有多重模式性和速度分散性(頻率依賴性)這兩個(gè)特征，依賴于板的厚度和頻率，存在速度不同的多個(gè)模式。因?yàn)檫@些復(fù)雜的特征，在當(dāng)前，僅利用蘭姆波的特定的頻率信息進(jìn)行損傷檢測(cè)。專利文獻(xiàn)1 日本特開(kāi)2005-98921號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2 日本特開(kāi)2007-232371號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)3 美國(guó)專利第M93390號(hào)說(shuō)明書(shū)

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的課題在于，提供一種損傷診斷系統(tǒng)及損傷診斷方法，其利用蘭姆波的分散性這種特征，可以在寬頻帶中測(cè)量模式分散性，可以獲得比當(dāng)前更多的有利于損傷檢測(cè)的信息，使定量評(píng)價(jià)剝離長(zhǎng)度成為可能，可以高精度、高可靠性地探測(cè)、診斷損傷。用于解決以上課題的技術(shù)方案1所述的發(fā)明是一種損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于， 具有施振裝置，其向被檢測(cè)體施加寬頻帶蘭姆波的超聲波振動(dòng)；振動(dòng)檢測(cè)傳感器，其檢測(cè)由所述被檢測(cè)體傳播的寬頻帶蘭姆波；以及處理裝置，其控制所述施振裝置的起振動(dòng)作，并對(duì)所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行處理，輸出測(cè)量結(jié)果，所述處理裝置，對(duì)由所述施振裝置進(jìn)行施振時(shí)獲得的所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行變換，同定蘭姆波的模式，對(duì)于從同定后的蘭姆波的模式中選出的1個(gè)或者大于或等于2個(gè)的特定的模式，獲得規(guī)定的特征值，并根據(jù)其變化中進(jìn)行損傷診斷。技術(shù)方案2所述的發(fā)明是技術(shù)方案1所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，對(duì)由所述施振裝置進(jìn)行施振時(shí)獲得的所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行變換，獲得頻率及傳播時(shí)間在2維上展開(kāi)的傳播強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，同定蘭姆波的模式，對(duì)于從同定后的蘭姆波的模式中選出的1個(gè)或者大于或等于2個(gè)的特定的模式，根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲得規(guī)定的特征值的變化，進(jìn)行損傷診斷。技術(shù)方案3所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將在1個(gè)或者大于或等于2個(gè)的頻率下的產(chǎn)生傳播強(qiáng)度最大值的傳播時(shí)間作為所述規(guī)定的特征值。技術(shù)方案4所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將A1模式作為所述特定的模式。技術(shù)方案5所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將&模式及S1模式作為所述特定的模式。技術(shù)方案6所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將A1模式作為所述特定的模式，并且將&模式及S1模式作為與其不同的所述特定的模式。技術(shù)方案7所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，計(jì)算在大于或等于2個(gè)的頻率下的產(chǎn)生傳播強(qiáng)度最大值的傳播時(shí)間，并基于這些計(jì)算所述傳播時(shí)間相對(duì)于頻率的變化率，將該變化率作為所述規(guī)定的特征值。技術(shù)方案8所述的發(fā)明是技術(shù)方案7所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將A1模式作為所述特定的模式。技術(shù)方案9所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述施振裝置分別設(shè)置于所述被檢測(cè)體的正反面上，所述處理裝置通過(guò)對(duì)所述正反面的所述施振裝置起振同相位的波而起振對(duì)稱模式，并且將對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者通過(guò)對(duì)所述正反面的所述施振裝置起振反相位的波而起振非對(duì)稱模式，并且將非對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者在不同的時(shí)間執(zhí)行這兩種處理。技術(shù)方案10所述的發(fā)明是技術(shù)方案1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器分別設(shè)置于所述被檢測(cè)體的正反面上，所述處理裝置通過(guò)對(duì)正反面的所述光纖傳感器的輸出值進(jìn)行加法運(yùn)算，抵消非對(duì)稱模式而獲得強(qiáng)調(diào)對(duì)稱模式的所述數(shù)據(jù)， 并將對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者通過(guò)減法運(yùn)算而抵消對(duì)稱模式，獲得強(qiáng)調(diào)非對(duì)稱模式的所述數(shù)據(jù)，并將非對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者執(zhí)行這兩種處理。技術(shù)方案11所述的發(fā)明是一種損傷診斷方法，其特征在于，具有施振裝置，其向被檢測(cè)體施加蘭姆波的超聲波振動(dòng)；振動(dòng)檢測(cè)傳感器，其檢測(cè)從所述被檢測(cè)體傳播的蘭姆波；處理裝置，其控制所述施振裝置的起振動(dòng)作，并處理所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值，輸出測(cè)量結(jié)果；以及顯示裝置，其顯示所述測(cè)量結(jié)果，所述處理裝置使用損傷探測(cè)系統(tǒng)做如下處理變換由所述施振裝置變換進(jìn)行施振時(shí)獲得的所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值，獲得頻率及傳播時(shí)間在2維上展開(kāi)的傳播強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，并同定蘭姆波的模式，對(duì)從同定后的蘭姆波模式中選出的大于或等于1個(gè)或2個(gè)的特定模式，從所述數(shù)據(jù)中獲得一定的特征值作為所述測(cè)量結(jié)果輸出，在所述顯示裝置中顯示所述測(cè)量結(jié)果，并基于該測(cè)量結(jié)果、和對(duì)與該測(cè)量結(jié)果涉及的被檢測(cè)體相同的已知的構(gòu)造體的測(cè)量結(jié)果之間的比較，診斷損傷。發(fā)明的效果蘭姆波中，存在相對(duì)于板狀的振動(dòng)傳播介質(zhì)的板厚度中心具有對(duì)稱位移的對(duì)稱模式(symmetric modes ;S模式)、和具有非對(duì)稱位移的非對(duì)稱模式(a symmetric modes ；A 模式)，相對(duì)于基本波對(duì)稱模式(Stl)和基本波非對(duì)稱模式(Atl),分別存在無(wú)數(shù)條高次的η次模式(&、Αη)，因此波動(dòng)復(fù)雜。在本發(fā)明人員的研究中可知，通過(guò)起振、受振寬頻帶蘭姆波，構(gòu)成將對(duì)稱/非對(duì)稱分離的方法，利用這種方法對(duì)各種模式進(jìn)行分析的結(jié)果，S1模式在層間剝離部分中被變換為&模式及A1模式進(jìn)行傳播，如果通過(guò)層間剝離部分，則再次返回為S1模式進(jìn)行傳播。另外，還可知A1模式在層間剝離部分中被變換為比A1模式傳播速度快的&模式進(jìn)行傳播，如果通過(guò)層間剝離部分，則再次返回A1模式進(jìn)行傳播。即可知，在層間剝離部分的速度變化成為到達(dá)時(shí)間的變化，根據(jù)層間剝離部分的振動(dòng)傳播方向的長(zhǎng)度，各模式的到達(dá)時(shí)間分別示出其各自的變化。因此，根據(jù)本發(fā)明具有如下效果獲得頻率及傳播時(shí)間在2維上展開(kāi)的傳播強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，對(duì)特定的模式，通過(guò)根據(jù)上述數(shù)據(jù)獲得由于損傷的影響而表現(xiàn)出本模式的到達(dá)時(shí)間的變化的規(guī)定的特征值(損傷規(guī)模的指標(biāo))，從而可以進(jìn)行是否存在損傷的診斷及損傷規(guī)模的診斷。


圖1是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的損傷探測(cè)系統(tǒng)的概略構(gòu)成圖。圖2是表示光纖傳感器的概略構(gòu)成圖(a)、及在光行進(jìn)方向中光柵部的折射率變化的線型圖(b)。圖3是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的光纖傳感器和與其連接的頻譜分析儀的構(gòu)成圖(a)、及8個(gè)光學(xué)濾波器的通帶的光譜圖(b)。圖4是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的相對(duì)于光學(xué)濾波器的輸入波波形(a)、2 個(gè)光學(xué)濾波器的通帶的光譜圖(b)及光學(xué)濾波器的輸出波波形(C)。圖5是表示本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式涉及的損傷探測(cè)系統(tǒng)的控制系統(tǒng)的模塊圖。
圖6是表示實(shí)驗(yàn)涉及的向MFC致動(dòng)器輸入的波形(a)及其傅里葉光譜(b)。圖7是表示實(shí)驗(yàn)涉及的在FBG傳感器中受振的受振波形(a)、其傅里葉光譜(b)及小波變換結(jié)果(c)。圖8是與實(shí)驗(yàn)相同條件情況下的蘭姆波的理論分散曲線。圖9是表示使用MFC致動(dòng)器的模式分離法的概念圖。圖10是使用FBG傳感器的模式分離法的概念圖。圖11是表示實(shí)驗(yàn)涉及的模式同定結(jié)果的圖。圖12是蘭姆波的模式變換舉動(dòng)的概念圖(a)、在板厚度為3. 4(mm)的板內(nèi)傳播的蘭姆波的理論分散曲線(b)及在板厚度為1.7(mm)的板內(nèi)傳播的蘭姆波的理論分散曲線
(C)。圖13是實(shí)驗(yàn)涉及的試驗(yàn)片的剖面圖。圖14是表示從實(shí)驗(yàn)中求得的S模式的模式變換舉動(dòng)的圖。圖15是表示從實(shí)驗(yàn)中求得的A模式的模式變換舉動(dòng)的圖。圖16是有限元分析模型的剖面圖。圖17是表示從有限元分析中求得的S模式的模式變換舉動(dòng)的圖。圖18是表示從有限元分析中求得A模式的模式變換舉動(dòng)的圖。圖19是表示在構(gòu)造物完整時(shí)(a)和發(fā)生剝離時(shí)(b)傳播形態(tài)的差異。圖20是表示在完整部分中A1模式的速度和在剝離部分中&模式的速度的差異。圖21是人工層間剝離的檢測(cè)實(shí)驗(yàn)涉及的檢測(cè)對(duì)象部分的斜視圖。圖22是對(duì)剝離長(zhǎng)度不同的各種試驗(yàn)片，在每個(gè)頻率下產(chǎn)生A1模式的小波系數(shù)最大值的時(shí)間的曲線圖。圖23是對(duì)各種不同剝離長(zhǎng)度的試驗(yàn)片，在每個(gè)頻率下產(chǎn)生&、S1模式的小波系數(shù)最大值的時(shí)間的曲線圖。圖M是表示圖22的250 400 (kHz)的范圍內(nèi)各種試驗(yàn)片的測(cè)量數(shù)據(jù)群的近似直線的斜率相對(duì)于剝離長(zhǎng)度的變化的圖表。圖25是表示在300kHz時(shí)A1模式的傳播時(shí)間的減少量的剝離長(zhǎng)度的變化的圖表。圖沈是表示在350kHz (有限元分析)和400kHz (實(shí)驗(yàn))時(shí)的SqJ1模式的傳播時(shí)間的增加量的剝離長(zhǎng)度的變化的圖表。
具體實(shí)施例方式以下參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行說(shuō)明。以下是本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式，并不是限定本發(fā)明。基本結(jié)構(gòu)首先，對(duì)本實(shí)施方式的損傷探測(cè)系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)進(jìn)行說(shuō)明。圖1是對(duì)構(gòu)造用復(fù)合材料Z進(jìn)行損傷探測(cè)的損傷探測(cè)系統(tǒng)10的概略構(gòu)成圖。在本實(shí)施方式中，將構(gòu)造用復(fù)合材料作為被檢測(cè)體。在本實(shí)施方式中，作為對(duì)被檢測(cè)體施加蘭姆波的超聲波振動(dòng)的施振裝置，使用 MFC (Macro Fiber Composite)致動(dòng)器。MFC致動(dòng)器是將極細(xì)的棱柱狀的壓電陶瓷沿著一個(gè)方向排列而嵌入環(huán)氧樹(shù)脂中，并在其上下面上粘接電極而成的，可以在面內(nèi)的一個(gè)方向上發(fā)生比較大的變形?？芍衫迷撎匦宰鳛槌暡ㄆ鹫裨褂?。作為施振裝置，也可以應(yīng)用壓電元件等其它的起振致動(dòng)器。如圖1所示，本實(shí)施方式的損傷探測(cè)系統(tǒng)10具有MFC致動(dòng)器21，其在構(gòu)造用復(fù)合材料Z的要進(jìn)行損傷探測(cè)的位置的附近，粘貼在構(gòu)造用復(fù)合材料Z的面部上；作為振動(dòng)檢測(cè)傳感器的光纖傳感器30，其設(shè)置于構(gòu)造用復(fù)合材料Z的要進(jìn)行損傷探測(cè)的位置的附近；MFC 致動(dòng)器21的控制裝置41 ；頻譜分析儀42，其檢測(cè)從光纖傳感器30獲得的反射光的波長(zhǎng)特性；以及運(yùn)算處理裝置50，其對(duì)頻譜分析儀42的輸出值進(jìn)行運(yùn)算處理。此外，圖示了頻譜分析儀42的電源裝置43。如果從外部施加驅(qū)動(dòng)電壓，則MFC致動(dòng)器21在其面內(nèi)的一個(gè)方向上發(fā)生比較大的變形。利用該特性，控制裝置41對(duì)MFC致動(dòng)器21施加驅(qū)動(dòng)用的電壓，向構(gòu)造用復(fù)合材料Z 施加瞬間的振動(dòng)。光纖傳感器30是FBG(Fiber Bragg Grating)光纖傳感器，如圖2(a)的概略構(gòu)成圖所示，由光纖34構(gòu)成，該光纖34在纖芯部32具有反射規(guī)定波長(zhǎng)光的光柵部33。光纖34的一端與頻譜分析儀42連接，通過(guò)該頻譜分析儀42所具有的光源，將一定范圍的波長(zhǎng)波段的照射光向纖芯部32入射。從該頻譜分析儀42入射的光纖在纖芯部32 中傳播，利用光柵部33而僅一部分波長(zhǎng)的光被反射。圖2(b)是表示纖芯部32的光行進(jìn)方向上的折射率變化的線形圖，圖中的范圍L 表示光柵部33中的折射率。如該圖所示，光柵部33構(gòu)成為，使纖芯部32的折射率以一定的周期變化。光柵部 33在該折射率變化的邊界部分僅選擇性地反射特定波長(zhǎng)的光。如果對(duì)該光柵部33通過(guò)施加振動(dòng)而施加變形等干擾，則伴隨著光柵間隔的變化(伸縮)，反射光的波長(zhǎng)也變化。在這里，如果將纖芯部的實(shí)際折射率設(shè)為n，將光柵間隔設(shè)為Λ，將普克爾系數(shù)設(shè)為Pn、P12，將泊松比設(shè)為V，將施加變形設(shè)為ε，將光纖材料的溫度系數(shù)設(shè)為α，將溫度變化設(shè)為Δ Τ，則FBG光纖傳感器的反射光的波長(zhǎng)變化Δ λ Β為下列式子(1)所示(Alan D. Kersey, Fiber Grating Sensors” JOURNAL OF LIGHTWAVE TECHNOLOGY, Vol. 15，No. 8， 1997)。數(shù)權(quán)利要求
1.一種損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，具有施振裝置，其向被檢測(cè)體施加寬頻帶蘭姆波的超聲波振動(dòng)； 振動(dòng)檢測(cè)傳感器，其檢測(cè)由所述被檢測(cè)體傳播的寬頻帶蘭姆波；以及處理裝置，其控制所述施振裝置的起振動(dòng)作，并對(duì)所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行處理，輸出測(cè)量結(jié)果，所述處理裝置，對(duì)由所述施振裝置進(jìn)行施振時(shí)獲得的所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行變換，同定蘭姆波的模式，對(duì)于從同定后的蘭姆波的模式中選出的1個(gè)或者大于或等于2 個(gè)的特定的模式，獲得規(guī)定的特征值，并根據(jù)其變化中進(jìn)行損傷診斷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，對(duì)由所述施振裝置進(jìn)行施振時(shí)獲得的所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行變換，獲得頻率及傳播時(shí)間在2維上展開(kāi)的傳播強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，同定蘭姆波的模式，對(duì)于從同定后的蘭姆波的模式中選出的1個(gè)或者大于或等于2個(gè)的特定的模式，根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲得規(guī)定的特征值的變化，進(jìn)行損傷診斷。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將在1個(gè)或者大于或等于2個(gè)的頻率下的產(chǎn)生傳播強(qiáng)度最大值的傳播時(shí)間作為所述規(guī)定的特征值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理裝置，將A1模式作為所述特定的模式。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理裝置，將&模式及S1模式作為所述特定的模式。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，將A1模式作為所述特定的模式，并且將&模式及S1模式作為與其不同的所述特定的模式。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于，所述處理裝置，計(jì)算在大于或等于2個(gè)的頻率下的產(chǎn)生傳播強(qiáng)度最大值的傳播時(shí)間， 并基于這些計(jì)算所述傳播時(shí)間相對(duì)于頻率的變化率，將該變化率作為所述規(guī)定的特征值。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述處理裝置，將A1模式作為所述特定的模式。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述施振裝置分別設(shè)置于所述被檢測(cè)體的正反面上，所述處理裝置通過(guò)對(duì)所述正反面的所述施振裝置起振同相位的波而起振對(duì)稱模式，并且將對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者通過(guò)對(duì)所述正反面的所述施振裝置起振反相位的波而起振非對(duì)稱模式，并且將非對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者在不同的時(shí)間執(zhí)行這兩種處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的損傷診斷系統(tǒng)，其特征在于， 所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器分別設(shè)置于所述被檢測(cè)體的正反面上，所述處理裝置通過(guò)對(duì)正反面的所述光纖傳感器的輸出值進(jìn)行加法運(yùn)算，抵消非對(duì)稱模式而獲得強(qiáng)調(diào)對(duì)稱模式的所述數(shù)據(jù)，并將對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者通過(guò)減法運(yùn)算而抵消對(duì)稱模式，獲得強(qiáng)調(diào)非對(duì)稱模式的所述數(shù)據(jù)，并將非對(duì)稱模式作為所述特定的模式而進(jìn)行處理，或者執(zhí)行這兩種處理。
11. 一種損傷診斷方法，其特征在于，使用損傷探測(cè)系統(tǒng)，該損傷探測(cè)系統(tǒng)具有 施振裝置，其向被檢測(cè)體施加蘭姆波的超聲波振動(dòng)； 振動(dòng)檢測(cè)傳感器，其檢測(cè)由所述被檢測(cè)體傳播的蘭姆波；處理裝置，其控制所述施振裝置的起振動(dòng)作，對(duì)所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行處理，輸出測(cè)量結(jié)果；以及顯示裝置，其顯示所述測(cè)量結(jié)果，所述處理裝置，對(duì)由所述施振裝置進(jìn)行施振時(shí)獲得的所述振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值進(jìn)行變換，獲得頻率及傳播時(shí)間在2維上展開(kāi)的傳播強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，同定蘭姆波的模式，對(duì)于從同定后的蘭姆波的模式中選出的1個(gè)或者大于或等于2個(gè)的特定的模式，根據(jù)所述數(shù)據(jù)獲得規(guī)定的特征值，作為所述測(cè)量結(jié)果而輸出，在所述顯示裝置中顯示所述測(cè)量結(jié)果，并基于該測(cè)量結(jié)果相對(duì)于與該測(cè)量結(jié)果涉及的被檢測(cè)體相同的已知構(gòu)造體的測(cè)量結(jié)果之間的比較，診斷損傷。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種損傷診斷系統(tǒng)及損傷診斷方法，其接收和發(fā)送寬頻帶蘭姆波，從獲得的波形和理論分散曲線中評(píng)價(jià)蘭姆波的分散性，從而對(duì)存在的模式進(jìn)行同定。利用損傷的發(fā)生·發(fā)展、和同定的模式分散性之間的關(guān)系定量評(píng)價(jià)剝離長(zhǎng)度，可以高精度高可靠性地對(duì)損傷進(jìn)行探測(cè)和診斷。使用損傷探測(cè)系統(tǒng)變換由施振裝置施振時(shí)獲得的振動(dòng)檢測(cè)傳感器的輸出值，獲得頻率及傳播時(shí)間在2維上展開(kāi)的傳播強(qiáng)度分布數(shù)據(jù)，對(duì)從蘭姆波的基本波模式和多維模式中選出的同定模式，從所述數(shù)據(jù)中獲得特定特征值作為測(cè)量結(jié)果輸出，例如獲得A1模式的模式分散性的斜率、A1模式的傳播時(shí)間的減少量、S0及S1模式的傳播時(shí)間的增加量這三個(gè)指標(biāo)作為測(cè)量結(jié)果輸出。在顯示裝置中顯示該測(cè)量結(jié)果。
文檔編號(hào)G01N29/07GK102192954SQ201110063840
公開(kāi)日2011年9月21日 申請(qǐng)日期2011年3月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月16日
發(fā)明者岡部洋二, 副島英樹(shù) 申請(qǐng)人:國(guó)立大學(xué)法人東京大學(xué), 富士重工業(yè)株式會(huì)社