基于微波时间反演和GPU加速的蜂窝复合材料损伤检测

摘要

蜂窝复合材料的生产和使用过程中可能会出现基体开裂、纤维断裂、分层和脱粘等损伤，这些损伤会影响蜂窝材料的性能。微波时间反演算法具有无接触、实时高效等优点，可以用于复合材料内部损伤检测。针对微波时间反演算法在面对大尺寸目标和多尺度计算时存在检测速度慢、效率低等问题，将图形处理器（Graphics Processing Unit, GPU）并行的微波时间反演算法用于多尺度蜂窝材料的内部脱粘、空洞损伤检测与成像，讨论了波源的脉冲宽度对损伤检测成像质量的影响，分析了微波时间反演算法对材料中不同位置、不同深度的损伤检测结果。数值结果证明微波时间反演成像算法对具有复杂结构的蜂窝材料内部损伤具有良好的检测效果，且GPU并行的微波时间反演成像算法达到了75.1倍的加速比。

关键词

蜂窝复合材料 / 微波检测 / 时间反演 / GPU计算