频域归一化结合MUSIC子空间投影的Lamb波损伤检测方法

王高平; 苑东旭; 李致远; 马文杰; 刘加欣

doi:10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202506005

武汉工程大学学报 ›› 2026, Vol. 48 ›› Issue (3) : 329 -334. DOI: 10.19843/j.cnki.CN42-1779/TQ.202506005

频域归一化结合MUSIC子空间投影的Lamb波损伤检测方法

王高平, 苑东旭, 李致远, 马文杰, 刘加欣

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摘要

针对碳纤维增强复合材料（CFRP）在工程应用中容易出现腐蚀、脱层，从而导致工程结构被破坏的问题，提出了融合频域归一化与多重信号分类（MUSIC）子空间投影的Lamb波损伤检测方法。该方法通过动态优化频散因子β构建频率自适应导向矢量，精准矫正各向异性介质中的相位失配，显著提升了MUSIC算法空间图谱的聚焦性能。经ABAQUS仿真分析验证了实验的可行性，通过对回波信号进行频域归一化处理，结合信号差分提取损伤特征，扩大了损伤信号对成像精度的影响，在MATLAB软件中对腐蚀损伤进行识别成像。实验结果表明：本文方法能够对损伤进行识别，最大误差率不超过1.6%，且通过波速误差分析得出，频散因子β调制将误差控制在±0.8%，可以提高波速测量精度从而减少波速误差对损伤定位的影响。该方法在提升成像精度方面具有显著优势，为CFRP结构损伤检测提供了有效解决方案。