【摘 要】
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基于压电-导波的结构健康监测（SHM）技术是结构健康监测的重要组成部分,但真实的服役环境中,各种时变因素都会影响导波结构健康监测技术的可靠性,其中载荷是一种主要的时变影响因素。本文研究了复合材料结构中载荷对导波传播的影响规律,并研究了复合材料结构中导波的载荷影响补偿方法,主要研究工作如下:（1）梳理了载荷对导波的影响机理,开展板结构、胶接结构及加筋结构三类典型复合材料结构载荷影响下的导波传播实验,
【基金项目】
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国家自然科学基金创新研究群体项目（51921003）； 国家自然科学基金重点项目（51635008）； 江苏省重点研发计划（BE2018123）； 教育部霍英东青年教师基金（161048）； 江苏省六大人才高峰（GDZB-035）；
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基于压电-导波的结构健康监测（SHM）技术是结构健康监测的重要组成部分,但真实的服役环境中,各种时变因素都会影响导波结构健康监测技术的可靠性,其中载荷是一种主要的时变影响因素。本文研究了复合材料结构中载荷对导波传播的影响规律,并研究了复合材料结构中导波的载荷影响补偿方法,主要研究工作如下:（1）梳理了载荷对导波的影响机理,开展板结构、胶接结构及加筋结构三类典型复合材料结构载荷影响下的导波传播实验,从不同的导波频率、结构厚度和载荷方向等方面对导波信号相位和幅值随载荷的变化进行定量化统计并对统计结果进行拟合,得到了导波信号相位和幅值随载荷的变化规律。（2）基于载荷对导波信号的影响规律,提出了一种基于人工神经网络的载荷补偿方法,只需存储少量基准导波信号及网络权值就可以实现大载荷段下的目标信号补偿。通过此方法,实现了对复合材料板结构、胶接结构及加筋结构中导波受载荷影响的的载荷补偿,补偿精度大于-25d B。（3）通过将基于人工神经网络的载荷补偿方法与路径成像方法相结合,实现了复合材料板结构载荷影响下的结构损伤诊断。对比载荷补偿前后损伤成像结果,可以发现补偿后的损伤诊断可靠性显著提高了。
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