国家自然科学基金(61102097) 作品数:13 被引量:54 H指数:5 相关作者: 詹湘琳 靳世久 周德新 蔡玉杰 刘岱 更多>> 相关机构: 中国民航大学 天津大学 更多>> 发文基金: 国家自然科学基金 天津市科技支撑计划 天津市高等学校科技发展基金计划项目 更多>> 相关领域: 航空宇航科学技术 一般工业技术 自动化与计算机技术 理学 更多>>
基于一维CNN的碳纤维复合材料缺陷类型判别 被引量:6 2020年 针对碳纤维复合材料(CFRP)的缺陷类型自动判别,提出一种超声一维卷积神经网络(U-1DCNN),结合贝叶斯优化方法进行超参数优选,通过自动提取超声A-Scan信号特征,实现分层、气孔、无缺陷三种类型自动区分。首先采集超声A-Scan信号构建数据集,然后利用多卷积块同时进行特征提取,以增强提取特征的多样性,并将一维残差单元堆叠连接,在进一步提取特征的同时简化网络的训练,利用贝叶斯优化算法优选网络的学习率和随机梯度下降的动量参数,最终实现了A-Scan信号与缺陷类型的非线性映射。实验结果表明,U-1DCNN可通过自动提取特征实现CFRP的缺陷类型识别,准确率为99.50%,并且较二维卷积神经网络方法识别速度更快,可辅助缺陷检测结果判断。 詹湘琳 赵婉婷关键词:卷积神经网络 超声信号 基于局部缺陷共振的纤维金属层板微脱黏缺陷评价方法 2021年 大型飞机上的纤维金属层板因工艺、环境等原因易在黏接界面处产生脱黏,成为影响飞机飞行的安全隐患,因此对纤维金属层板黏接层的早期微脱黏进行有效检测与评价具有重要意义。本文提出了一种基于局部缺陷共振(LDR)的黏接界面微脱黏程度的评价方法。在接触声学非线性机制下,将缺陷作为非线性弹簧振子,推导其LDR频率,并通过数值仿真分析了不同激励条件下的共振。以预置不同尺寸脱黏缺陷的玻璃纤维-铝合金黏接板为实验对象,利用粘贴在表面的压电传动/传感单元,根据LDR频率有选择性地采用不同频率的激励信号作用在黏接板上,并对接收的响应信号进行频谱分析。仿真与实验结果表明,基于LDR效应可以增强微脱黏界面间的非线性,并可以通过LDR频率对微脱黏损伤面积进行估算。 詹湘琳 李淑文关键词:频谱分析 基于非线性超声的铝板裂纹参数检测研究 被引量:1 2021年 材料早期性能退化阶段的损伤形式以微裂纹为主,微裂纹与超声的非线性作用能够表征材料的损伤情况。根据经典微裂纹非线性弹簧模型,从理论上分析裂纹参数对非线性系数的影响,建立不同裂纹参数的铝合金板三维模型,使用高频Lamb波进行数值仿真,研究长度、宽度和角度与非线性系数的关系,结果表明非线性系数随裂纹长度增加而增加,随裂纹宽度变宽而减小。在Lamb波传播方向与垂直方向布置三个接收探头,三个接收探头的非线性系数随角度增加而变化,因此通过三点的非线性系数值可以判断裂纹的角度。这一研究工作对后续使用高频Lamb波定量检测微裂纹角度具有重要意义。 詹湘琳 孙李明恒关键词:金属材料 LAMB波 基于小波包分析的超声相控阵检测信号特征提取 被引量:3 2014年 通过对超声相控阵A扫信号进行小波分析,研究了基于小波能谱信息熵的特征信息获取方法。并对最优小波基的选取提出了基于能量差异原则的选取方法,对40种小波基的能量差异进行分析,选取了三种小波基对两类A扫信号进行小波包分析,用于信息熵值的提取。最后对掺杂不同杂质的碳纤维复合材料的A扫信号的超声检测信号应用所选小波基进行分解,计算了信息熵值并加以比对,作为不同掺杂下碳纤维复合材料的超声相控阵信号的特征值。 刘岱 刘涛 詹湘琳 蔡玉杰关键词:超声相控阵 小波包 特征提取 去除椒盐噪声的交替方向法 被引量:12 2013年 传统图像去噪法基于有用信息和噪声频率特性的差别实现去噪,实际中,有用信息和噪声在频带上往往存在重叠,因此,传统去噪法在抑制噪声的同时,往往损失了细节信息,使图像变模糊.本文引入稀疏与低秩矩阵分解模型描述图像去噪问题,基于该模型,采用交替方向法(Alternating direction method,ADM)得到复原图像.实验证明该方法比常用的中值滤波法更有效地抑制了椒盐噪声,同时更好地保持了原始图像的细节信息. 薛倩 杨程屹 王化祥关键词:图像去噪 凸优化 L1范数 交替方向法 民用飞机复合材料结构件超声相控阵无损检测技术进展 被引量:5 2014年 本文归纳了采用UPA技术对飞机CFRP结构件检测的技术难点,介绍了超声在复合材料中传播规律的研究进展,阐述了声场的数值模拟、相控阵参数优化、信号处理等关键技术及发展策略,期望为UPA技术在民航检测领域的工程应用和研究提供技术支撑。 詹湘琳 韩红斌 周德新关键词:复合材料结构件 超声相控阵 无损检测 民用飞机 CFRP 基于最优矩阵的超声相控阵压缩感知波束形成 2020年 通过分析目前超声相控阵压缩感知方法的不足,将最优型测量矩阵用于合成超声相控阵压缩感知波束。以碳纤维复合材料缺陷信号作为实验信号,通过优化测量矩阵不相干性及自身列独立性得到最优型测量矩阵。结果表明:最优型测量矩阵重构效果优于4种常用测量矩阵;通过最优型测量矩阵对单阵元压缩感知信号波束形成得到超声A扫信号,与直接对A扫信号压缩感知方法重构效果对比,波束合成方法提高了重构精度,且重构结果更稳定,压缩率为60%时,重构成功率几乎为100%,压缩感知重构B扫图像峰值信噪比PSNR为43.1093。 詹湘琳 薛勇关键词:超声相控阵 波束形成 压缩感知 碳纤维复合材料缺陷的小波包分析 被引量:11 2012年 利用超声相控阵检测系统对含有裂纹、夹杂、分层三种缺陷的碳纤维复合材料实验板进行检测。对采集到的缺陷信号,在计算机中利用小波包变换进行分析。提出基于距离可分性测度的小波基评估准则,以确定最优小波基。对三种缺陷信号用sym8小波进行小波包的分解和重构,用"频率-能量"的方法提取各类缺陷信号的能量特征;结果表明,该方法对碳纤维复合材料的缺陷类型的区分具有较好的效果,从而为缺陷自动识别奠定了基础。 孙芳 曾周末 靳世久 詹湘琳关键词:小波包 超声相控阵 碳纤维复合材料 飞机复合材料超声相控阵检测信号处理研究 被引量:2 2014年 飞机有大量复杂结构零件,用常规的超声检测方式进行检测时,难度很大。而用超声相控阵方式进行检测可以在不移动探头的情况下时,通过控制延时来控制超声波束的偏转和聚焦,达到多个角度和不同聚焦深度,从而提高检测效率和准确度,减少了检测人员的工作量。在飞机刚出厂时,其复合材料零部件的性能需要符合适航标准。但长时间飞行后,部分结构会在疲劳载荷歧复杂的外界环境作用下出现裂纹等损伤,再加上操纵失误或维护不当等原因,飞机的一些内部结构很可能会被烧伤、撞伤。 詹湘琳 蔡玉杰 刘岱 刘涛 周德新关键词:飞机复合材料 超声相控阵 超声检测 信号处理 基于超声Lamb波的不同种类积冰厚度检测 被引量:1 2023年 针对静止状态下飞机蒙皮表面残冰检测问题,提出一种超声导波检测技术,通过提取时域和频域的特征参数变化,实现板状结构表面的透明冰、混合冰、霜冰3种类型区分和积冰厚度判断。首先通过ABAQUS仿真软件采集超声Lamb波S0模态信号,在时域内观察随厚度和类型变化引起的S0模态幅值衰减程度,同时在频域内引入积冰系数,最终实现了关于厚度和类型的非线性映射。其次,对使用Lamb波分辨3种不同类型积冰的厚度进行了实验验证,对比仿真结果表明该方法存在一定可行性。最后,总结了判断积冰种类和厚度的方法。 詹湘琳 陈晨 孙李明恒