加筋复合材料板在航空航天、船舶制造等领域广泛应用,由于其高强度和轻质特性,成为现代工程结构的重要组成部分。然而,这种材料在服役过程中容易受到冲击损伤,因此对冲击损伤的实时监测和快速定位至关重要。本文提出的是一种基于分布式光纤光栅传感网络的加筋复合材料板冲击判位方法。 分布式光纤光栅传感网络是一种先进的传感器技术,它能够实时监测结构的动态响应,并具有高灵敏度、长测距和多点测量的能力。在加筋复合材料板上布置这种网络,可以捕捉到板体受冲击时的微小变化。通过优化网络布局,可以确保对整个板面的均匀覆盖,从而提高冲击检测的准确性。 小波包分解是信号处理的一种有效手段,它可以将复杂的冲击响应信号分解为不同频率成分,提取出包含关键信息的特征。在这项研究中,利用小波包分解技术分析冲击响应信号,得到不同阶数的能量分布趋势,这些趋势反映了冲击的强度和位置信息。 接下来,通过构建特定阶数能量谱幅值比的样本响应矩阵,可以量化和比较不同冲击事件的特性。这个矩阵提供了识别不同冲击事件的依据,有助于区分不同来源或强度的冲击。 运用BP神经网络对这些特征进行学习和训练。BP神经网络是一种反向传播算法,能够根据输入数据调整权重,从而实现对复杂问题的非线性映射。在本研究中,BP神经网络被用来识别和定位冲击事件,通过输入样本响应矩阵的数据,网络可以快速判断冲击发生在板体的哪个区域。 此研究的创新点在于结合了分布式光纤光栅传感、小波包分解和神经网络技术,提供了一种快速、准确的冲击监测和定位方法。这对于及时发现加筋复合材料板的潜在损伤,保障结构的安全性和可靠性具有重要意义。同时,该方法可能适用于其他类型结构的冲击检测,具有广泛的应用前景。 关键词:加筋复合材料板;冲击监测;光纤光栅传感器;小波包分解;神经网络 这项研究为加筋复合材料板的冲击损伤监测提供了一个高效的技术解决方案,通过分布式光纤传感网络和智能算法,能够在早期阶段发现并定位冲击,对于预防重大事故和延长结构寿命有着重要的理论与实践价值。
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