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申请/专利权人：江苏广宇协同科技发展研究院有限公司;南京邮电大学

摘要：本发明公开了一种基于阵列导波模式域秩损的结构损伤检测方法。该方法基于均匀圆形导波阵列，受空间域中秩损理论的启发，使用额外的压电传感器构造秩损的必要条件，即降秩向量，考虑减小圆阵半径来创建与模式域中损伤位置相关的降秩向量。这表明在阵列导波的模式域中，可以解除空间域方向矢量中的损伤位置信息和通道相位误差之间的耦合关系，然后在模式域中基于秩损理论，利用降秩向量建立仅与相位误差相关的目标函数。然后，在校准通道相位误差的情况下，通过UCA‑ESPRIT算法估计结构损伤位置。该方法不需要冗余传感器或校准源。此外，它避免了多维迭代，且优于基于Schur积的方法，因为其对阵列孔径有更大的容忍度。

主权项：1.一种基于阵列导波模式域秩损的结构损伤检测方法，其特征在于，包括以下步骤：1驱动激励源发出导波信号，利用传感阵列导波获取损伤源发出的散射信号作为多快拍空间域信号，计算时间域平滑数值，获取协方差矩阵，将所述协方差矩阵特征分解，求取小特征值的均值作为噪声功率估计，并消除协方差矩阵中的相关信息项；2构建模式域转换矩阵，基于空间域傅里叶变换利用所述模式域转换矩阵将所述协方差矩阵映射至模式空间域，分析模式空间域损伤位置信息与相位误差之间的耦合关系；3将阵列导波模式域中的损伤散射信号协方差矩阵进行特征分解，小特征值对应的特征向量构建模式域的噪声子空间；4基于阵列导波模式域中的贝塞尔函数阶数和自变量的关系，通过减小阵列半径构建阵列导波模式域中的降秩矢量，结合所述模式域内的MUSIC理论将模式域损伤位置信息与相位误差解耦，重构域内的截断矩阵；5将空间域损伤位置信息与相位误差解耦，利用所述的模式域内噪声子空间及仅包含相位误差信息的截断矩阵构建关于通道相位误差的目标函数并进行解算；6校正通道相位误差，将模式域阵列导波的协方差矩阵特征分解，利用模式域内虚拟导向矩阵的范德蒙结构特性，使用ESPRIT算法将信号子空间重新划分成两个包含有固定相位因子的矩阵，通过特征分解所述的两个包含有固定相位因子的矩阵获取对角阵，提取所述对角阵的对角元素的相位，估算结构损伤位置。

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