為解決玻璃纖維增強(qiáng)聚乙烯樹脂復(fù)合材料（CGF/PE）層合板的沖擊定位問題,本文提出了基于光纖傳感方法和相關(guān)系數(shù)法的沖擊定位方法。首先將連續(xù)的實(shí)驗(yàn)區(qū)域劃分為面積相等的9個(gè)部分,進(jìn)行沖擊定位實(shí)驗(yàn),由光纖Bragg光柵（FBG）收集沖擊響應(yīng)信號(hào),經(jīng)小波閾值方法進(jìn)行降噪,提取中心波長變化最大值處的時(shí)域特征信號(hào),根據(jù)計(jì)算得到的時(shí)域信號(hào)相關(guān)系數(shù)的大小實(shí)現(xiàn)對(duì)沖擊點(diǎn)的定位。結(jié)果表明,對(duì)于初始劃分區(qū)域的層合板沖擊實(shí)驗(yàn),該方法的沖擊定位預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率為100%,有效驗(yàn)證了該方法的可靠性。接著,進(jìn)一步細(xì)分實(shí)驗(yàn)區(qū)域,對(duì)該方法的實(shí)驗(yàn)精度進(jìn)行了探究,結(jié)果表明,在細(xì)分區(qū)域的層合板沖擊實(shí)驗(yàn)中,在70 mm和23.3 mm尺度上,該方法的沖擊定位精度達(dá)100%,在11.6 mm尺度上達(dá)到了87.5%。最后對(duì)3種能量下沖擊點(diǎn)定位準(zhǔn)確率進(jìn)行了探究,結(jié)果表明,70 mm和23.3 mm尺度上準(zhǔn)確率達(dá)到100%,11.6 mm尺度上達(dá)到了87.5%,因此該方法顯示出較高的沖擊定位預(yù)測(cè)準(zhǔn)確率和工程應(yīng)用價(jià)值。 

【文章來源】：復(fù)合材料科學(xué)與工程. 2020,(07)北大核心

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

沖擊定位流程圖

式中:s(t)為實(shí)際檢測(cè)到的信號(hào);f(t)為有用的信號(hào);n(t)為高斯白噪聲信號(hào)。小波閾值降噪是基于小波正交分解,通過Mallat多分辨率算法將信號(hào)分解成為近似分量A1和細(xì)節(jié)分量D1,近似分量A1即信號(hào)分解后的低頻部分,包含信號(hào)大部分有效信息,細(xì)節(jié)分量D1即信號(hào)分解后的高頻部分,主要集中了噪聲信號(hào)。這樣經(jīng)過多個(gè)尺度的分解后,可以得到每個(gè)尺度下的近似分量和細(xì)節(jié)分量,根據(jù)每一尺度下細(xì)節(jié)分量即噪聲水平確定閾值的大小,對(duì)細(xì)節(jié)分量進(jìn)行閾值處理,最后通過小波反變換重構(gòu)信號(hào),即得到降噪后的信號(hào)。圖2為分解尺度為3的小波分解過程。1.3 Pearson相關(guān)系數(shù)法

本文將熱塑性復(fù)合材料層合板210 mm×210 mm的中心區(qū)域作為實(shí)驗(yàn)區(qū)域,并均勻劃分為9個(gè)部分,每個(gè)部分為70 mm×70 mm,區(qū)域中心點(diǎn)作為沖擊點(diǎn),分別記為A、B、C、D、E、F、G、H、I點(diǎn)。為了進(jìn)一步探究基于此種方法的實(shí)驗(yàn)精度,隨機(jī)將E點(diǎn)和I點(diǎn)兩個(gè)區(qū)域細(xì)分為9個(gè)部分,每個(gè)部分為23.3 mm×23.3 mm,區(qū)域中心點(diǎn)作為沖擊點(diǎn),分別記為E1～E9和I1～I(xiàn)9。最后將E5點(diǎn)和I5點(diǎn)區(qū)域劃分為四個(gè)部分,每個(gè)部分大小為11.6 mm×11.6 mm,區(qū)域中心點(diǎn)作為沖擊點(diǎn),記為E5.1～E5.4和I5.1～I(xiàn)5.4。其中對(duì)復(fù)合材料層合板的初始劃分以及對(duì)E點(diǎn)所在區(qū)域和E5點(diǎn)所在區(qū)域的進(jìn)一步細(xì)分如圖4所示。2.2 沖擊監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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