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申请/专利权人：北京航空航天大学

摘要：本发明提供一种基于超声导波的响应数据重构方法，属于结构响应重构领域，其包括：S1、进行瞬态仿真计算，利用周期超声导波对薄板进行激励并获取响应数据，选择薄板上已测点的超声导波信号作为已测得点信号，任意未知点的超声导波信号作为待重构点信号；S2、以信号收到完整的波包的时间点作为信号时间窗的起始点对信号进行截断；S3、对所有已测得点信号用相同参数的带通滤波器进行滤波处理，将每个信号分割成若干个子信号；S4、计算已测得点信号和待重构点信号在相同频段的子信号之间的广义传递率矩阵并进行待重构点子信号响应重构；S5、将重构出的所有子信号叠加得到完整的重构信号。本方法能在不损失响应重构精度的情况下大幅度提高计算效率。

主权项：1.一种基于超声导波的响应数据重构方法，其特征在于：其包括以下步骤：S1、进行瞬态仿真计算，利用周期超声导波对薄板进行激励并获取响应数据，选择薄板上已测点的超声导波信号作为已测得点信号，任意未知点的超声导波信号作为待重构点信号；S2、以信号收到完整波包的时间点作为信号时间窗的起始点对信号进行截断；S3、对所有已测得点信号进行滤波处理，将每个信号分割成若干个子信号；S4、计算已测得点信号和待重构点信号在相同频段的子信号之间的广义传递率矩阵并进行待重构点子信号响应重构，其包括以下子步骤：S41、构建已测得点信号和待重构点信号的子信号在物理坐标系下的频响函数矩阵： 式中，Hiω为子信号的频响函数矩阵；i为某个子信号，式中代表已测得点信号和待重构点信号每一个子信号的频段，每个子信号的频段相互独立；l、m分别为在该子信号频段内占主要成分的振型和模态频响函数的起点与终点；φp为振型，Φpω为模态频响函数；S42、基于频响传递矩阵计算已测得点信号的子信号在导波激励下的响应信号，频响传递矩阵如下： 式中，xω为系统的响应变换至频域，Fω为施加的导波；S43、计算已测得点信号和待重构点信号在相同频段的子信号之间的广义传递率矩阵：Tukaiω＝HuaiωHkai+ω式中，a代表导波的作用点，u指待重构点，k指已测得点，上角标+代表伪逆运算，Tukaiω为子信号广义传递率矩阵；Huaiω和Hkaiω分别为待重构点信号和已测得点信号子信号的频响函数矩阵；S44、基于子信号之间的广义传递率矩阵对待重构点信号的所有子信号进行响应重构，子信号重构公式如下：xuiω＝Tukaiωxkiω；式中，xuiω和xkiω分别为待重构点信号和已测得点信号的子信号的频域；S5、将重构出的所有子信号叠加得到完整的重构信号，具体包括以下子步骤：S51、基于响应重构的子信号利用下式对待重构点信号进行重构得到待重构点信号的频域信号： 式中，xuω为待重构点信号的频域信号，n为子信号的数量；S52、基于待重构点信号的频域信号通过反傅里叶变换得到待重构点时域信号。

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