技术特征：
1.一种单模态条件下频散lamb波响应波包提取方法，其特征在于，包括：获取单模态的lamb波响应信号v(t)；其中，所述lamb波响应信号为在激励器上加载窄带激励信号v
a
(t)，并在传感器上采集得到，所述激励器与传感器安装在板结构对象上，且激励器与传感器的间距大于激励信号单个脉冲的长度；根据所述激励信号得到构造的参考信号i(t)，利用参考信号对响应信号的波包进行分解：对结构响应信号与参考信号进行时域相关运算，根据相关处理结果求出响应信号中每个波包的峰值对应的时刻，即波包移位延时因子τ
i
；将波包移位延时因子τ
i
代入对应模态的频散方程求出这个时刻点下的参考波包i(t-τ
i
)，并根据相关运算求出这个时刻点波包的幅度系数a
i
；根据τ
i
和a
i
对响应信号进行波包分解，得到第i次分解出来的响应波包(τ
i
,a
i
)以及第i次分解后的残余信号e
i
(t)，重复这一过程，直至残余信号的峰值小于设定阈值完成对响应信号的分解；根据分解出来的响应波包(τ
i
,a
i
)，利用窄脉冲对原响应信号进行重构，得到重构后的响应信号为σa
i
×
v
l
(t-τ
i
)，其中，v
l
(t-τ
i
)代表的是第i次分解出来的响应波包所在的原时间处所构造的窄脉冲。2.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，单模态的lamb波响应信号v(t)的获取方法包括：对于板结构对象，以板中心作为原点，建立坐标系，在结构上粘贴至少两个压电换能器作为激励器或传感器，任意相邻压电换能器的间距大于激励信号单个脉冲的长度；选取其中一个压电换能器作为激励器，其它压电换能器为传感器；在激励器上加载窄带激励信号v
a
(t)，并在传感器上采集响应信号；在低频厚积的条件下，所述激励器以设定的激励频率激发激励信号，获得传感器上采集的单模态的lamb波响应信号。3.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，激励信号v
a
(t)表达为：其中：heaviside为阶跃信号；t为时间变量；n为周期数，f
c
为信号的中心频率，a为信号幅度。4.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，利用参考信号对响应信号的波包进行分解，包括：参考信号i(t)的初始构造方式为幅度为1的激励信号；计算参考信号i(t)与e
i-1
(t)的相关函数，求出相关函数的绝对值最大值对应的时间，即波包移位延时因子τ
i
；对参考信号i(t)进行快速傅立叶变换运算得到参考信号的频谱函数表达式i(f)，将波包移位延时因子τ
i
代入对应模态的频散方程，对波数k进行等间距插值，得到新的频谱函数对新的频谱函数做快速傅里叶逆变换运算，求出参考波包i(t-τ
i
)；计算e
i-1
(t)与参考波包i(t-τ
i
)的相关函数，取相关函数绝对值的最大值，并求出i(t-τ
i
)的自相关函数，亦取自相关函数绝对值的最大值，两者相除作商，得出幅度调整系数a
i
：
将参考波包i(t-τ
i
)的幅度进行调整为a
i
，得到调整后的参考波包a
i
×
i(t-τ
i
)；将e
i-1
(t)与调整后的参考波包a
i
×
i(t-τ
i
)作差，得到第i次分解出来的响应波包(τ
i
,a
i
)以及第i次分解后的残余信号e
i
(t)：e
i
(t)＝e
i-1
(t)-a
i
×
i(t-τ
i
)其中，e0(t)＝v(t)，e
i
(t)为第i次分解后的残余信号，完成一次信号分解迭代。5.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，波包移位延时因子τ
i
的计算方法包括：式中<
·
>表示相关运算；其中，i为正整数，i为分解次数，e0(t)＝v(t)，e
i-1
(t)为第i-1次分解后的残余信号，i(t)为构造的参考信号。6.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，参考波包i(t-τ
i
)的计算方法包括：)的计算方法包括：其中，j代表的是虚数单位；f(k)为频率f与波数k的关系k(f)的反函数；k(f)＝f/c
p
(f)，c
p
(f)为单一模态相速度。7.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，调整系数a
i
的计算方法包括：式中<
·
>表示相关运算。8.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，残余信号e
i
(t)的计算方法包括：e
i
(t)＝e
i-1
(t)-a
i
×
i(t-τ
i
)。9.根据权利要求1所述的单模态条件下频散lamb波提取方法，其特征在于，所述窄脉冲采用单位高斯函数构造，窄脉冲的脉宽≤1/2激励信号脉宽。10.一种单模态条件下频散lamb波提取装置，其特征在于，包括处理器及存储介质；所述存储介质用于存储指令；所述处理器用于根据所述指令进行操作以执行根据权利要求1至9任一项所述方法的步骤。
技术总结
本发明公开了一种单模态条件下频散Lamb波响应波包提取方法及装置。在结构健康监测领域，频散的Lamb波通常被作为一个检测媒介。在低频厚积条件下，控制激励频率参数，使得激发出来的响应信号是单一模态的。借助于构造的频散参考波包，对单模态的Lamb波响应信号中的波包进行提取，并在被提取波包的时间轴原处构造更窄的高斯脉冲去重构，进而做到消除频散和波包混叠，进而可以使损伤成像监测的准确性和稳定性得以提高。定性得以提高。定性得以提高。
技术研发人员：王强 梁恒升
受保护的技术使用者：南京邮电大学
技术研发日：2022.05.27
技术公布日：2022/9/30