仪器仪表学报

作者：邓德双，曾 旭，杨正岩，杨 雷，武湛君

单位：邓德双,1. 大连理工大学力学与航空航天学院,,曾 旭,1. 大连理工大学力学与航空航天学院,,杨正岩,2. 大连海事大学交通运输工程学院,,杨 雷,1. 大连理工大学力学与航空航天学院,,武湛君,3. 大连理工大学材料科学与工程学院,

关键词：到达时刻;贝叶斯估计;数据融合;复合材料加筋板;冲击定位

基金：国家重点研发计划 (2022YFB3402500)、国家自然科学基金(12372129, 12102075)、辽宁省自然科学基金(2022-MS-148)项目资助

到达时刻(TOA)是用于冲击定位的关键特征之一,目前随着信号处理技术的不断发展,在文献中可找到多种时频模型进行测量,但是在选择上通常依赖于人的经验。此外,考虑到测量模型的系统误差和测量噪声引起的不确定性,传统基于TOA的冲击定位方法存在不足。为此,本文提出了一种基于贝叶斯估计和数据融合的复合材料结构冲击定位方法。首先,应用多种不同的时频模型来获取冲击响应信号的TOA数据;然后根据TOA数据测量误差的不确定性,应用贝叶斯定理构建冲击位置的后验概率密度函数;再采用马尔可夫链蒙特卡罗采样方法估计冲击位置参数的后验分布,并用正态分布进行拟合;最后,对不同TOA数据获得的冲击位置概率分布进行融合,利用融合后的概率分布对冲击源的位置做最终决策。通过复合材料加筋板上的落锤撞击实验验证了本文方法的可行性,平均定位误差仅为0.94cm,相比于传统基于TOA的冲击定位方法可靠性和准确性更高,且在鲁棒性和定位时间方面同样具有优势。

来源：2024年第5期

《仪器仪表学报》期刊编辑部

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