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基于非线性兰姆波稀疏分解的闭合裂纹表征:数值研究( Closed-crack characterization using sparse decomposition based on nonlinear Lamb waves: a numerical study )
Caibin Xu Jishuo Wang Mingxi Deng
已知闭合裂纹与一次弹性波之间的非线性相互作用会导致二次谐波分量的产生。本文采用加权结构化稀疏分解(WSSD)算法提取了用于闭合裂纹表征的时域S0模兰姆波和闭合裂纹相互作用诱导二次谐波兰姆波。建立了基于双线性刚度模型的铝薄板三维有限元模型，数值研究了闭合裂纹与初生兰姆波之间的非线性相互作用。在S0模兰姆波激励下，利用脉冲反演技术和带通滤波器从原始响应中提取出时域S0模CCISH信号。利用所提出的CCISH生成和传播解析模型生成的归一化预测CCISH波形，构造字典，利用自适应权值对提取的阵列CCISH信号进行稀疏分解。在解决WSSD问题后，使用稀疏系数定义像素值生成图像。对不同位置和方向的闭合裂纹进行了模拟，成像结果表明，该方法可以从生成的图像中表征裂纹的位置和方向，而不能表征裂纹的长度。
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