實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：基于掃描激光多普勒測(cè)振技術(shù)與YOLOv5s深度學(xué)習(xí)模型的鋁板盲孔損傷檢測(cè)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模横槍?duì)工程結(jié)構(gòu)損傷檢測(cè)中存在的信號(hào)復(fù)雜、成像困難及傳統(tǒng)分析方法效率低下的問(wèn)題，本研究提出了一種基于全導(dǎo)波場(chǎng)圖像目標(biāo)識(shí)別的智能損傷檢測(cè)方法，通過(guò)結(jié)合超聲導(dǎo)波檢測(cè)技術(shù)與深度學(xué)習(xí)算法，系統(tǒng)探究了損傷引起的波場(chǎng)畸變特性及其識(shí)別機(jī)制。

測(cè)試設(shè)備：掃描激光多普勒測(cè)振儀、函數(shù)發(fā)生器、功率放大器ATA-2021H、壓電換能器、反光膜、計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，預(yù)制含盲孔損傷鋁板實(shí)驗(yàn)構(gòu)件。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：本實(shí)驗(yàn)通過(guò)搭建SLDV非接觸掃描實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，系統(tǒng)驗(yàn)證了導(dǎo)波在損傷區(qū)域的傳播特性，探究了多頻率激勵(lì)下波場(chǎng)畸變規(guī)律與損傷識(shí)別精度，分析了瞬態(tài)波場(chǎng)圖像的時(shí)空演化特征，并通過(guò)訓(xùn)練YOLOv5s深度學(xué)習(xí)模型，實(shí)現(xiàn)了對(duì)盲孔損傷的精準(zhǔn)定位與尺寸識(shí)別。

圖1實(shí)驗(yàn)裝置示意圖

圖2實(shí)驗(yàn)裝置流程圖

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：在200kHz五峰波激勵(lì)下，訓(xùn)練完成的YOLOv5s模型能夠精準(zhǔn)捕捉損傷引起的波場(chǎng)畸變特征，實(shí)現(xiàn)亞毫米級(jí)定位精度（誤差<1mm）和10%以內(nèi)的尺寸識(shí)別誤差。數(shù)值模擬與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證均顯示，該模型可有效識(shí)別不同尺寸盲孔損傷，并成功規(guī)避激勵(lì)點(diǎn)干擾，對(duì)金屬腐蝕、復(fù)合材料層裂等具有波數(shù)變化特征的損傷類(lèi)型展現(xiàn)出強(qiáng)泛化能力。本研究通過(guò)深度學(xué)習(xí)與全波場(chǎng)檢測(cè)技術(shù)的融合，為工程結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)提供了高精度、高可靠性的智能檢測(cè)方案。

圖3實(shí)驗(yàn)全場(chǎng)波場(chǎng)圖像檢測(cè)結(jié)果

圖4實(shí)驗(yàn)瞬態(tài)波場(chǎng)檢測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)構(gòu)盲孔對(duì)比圖

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圖：ATA-2021B高壓放大器指標(biāo)參數(shù)

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審核編輯 黃宇