超声导波因其简便快捷和监测范围大等优势,在无损检测和结构健康监测中得到了广泛的应用。超声导波具有的频散与多模式的特点,一方面给波导结构和弹性检测等提供了丰富的信号特征,另一方面也给多模式的传播特性定征及材料参数反演带来挑战。
近期, 课题组提出基于高分辨率频散曲线提取的波导弹性系数反演方案。首先,利用空间平滑技术结合旋转不变子空间算法提取宽带高分辨率多模式的导波频散曲线;其次,将材料弹性参数的估计考虑为优化问题,利用粒子群优化算法求解最优模型参数,从而确定弹性系数。所提方案可用于各向同性板和横观各向同性板的弹性系数估计,具有如下优点:(1)直接将高分辨率频散曲线提取结果用于构建目标函数,无需寻峰过程提取能量轨迹的脊线;(2)本文提供了目标函数相对尖锐的弹性参数反演方法;(3)粒子群算法在多次估计中的求解具有较高的稳定性,反演策略的可重复性较强。
相关研究成果以“High-resolution Lamb waves dispersion curves estimation and elastic property inversion” 为题,于2021年8月发表于Ultrasonics。硕士研究生陈琦为第一作者,许凯亮青年研究员和他得安教授为通讯作者。该工作得到国家自然科学基金、上海市学术带头人计划、上海市启明星计划和上海市自然科学基金项目的支持。(Qi Chen, Kailiang Xu*, and Dean Ta*, Ultrasonics, 115, 106427,2021)
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