Resumen

Las rosetas de fibra piezoeléctrica responden a las características de directividad de las ondas Lamb y, por lo tanto, son útiles para detectar la dirección de propagación de las ondas Lamb. Considerando el daño del material como una fuente secundaria de ondas, se disponen dos rosetas de fibra piezoeléctrica para medir las direcciones de propagación de las ondas dispersas para la localización del daño. En este trabajo se investigan las influencias de varias configuraciones de rosetas, es decir, 45°-rectangular, 135°-rectangular, 60°-delta y 120°-delta, en la precisión de la estimación de la dirección de propagación. Se deduce teóricamente la respuesta de la fibra piezoeléctrica a la onda de Lamb en modo A0 bajo excitación de tono de banda estrecha. Se realizan pruebas experimentales y simulaciones de acoplamiento piezoeléctrico para obtener la señal de onda Lamb de cada fibra. Se aplica el algoritmo de búsqueda de coincidencia (MP) para extraer el paquete de ondas débil relacionado con el daño utilizando la excitación de banda estrecha con ventana de Hann como átomo. Las direcciones de propagación de las ondas Lamb se estiman basándose en la función de error. Se comparan las precisiones de las direcciones con 4 tipos de configuraciones de roseta y se discuten sus fuentes de error. Los resultados muestran que la precisión de la configuración rectangular de 135° es relativamente satisfactoria, y los errores dependen del tamaño y la ubicación de cada fibra en la roseta. El método de localización de daños propuesto se valida mediante pruebas experimentales. Las localizaciones predichas se aproximan a la localización real del daño. Los resultados de la investigación son significativos para el diseño y la optimización de la roseta de fibras piezoeléctricas y la localización de daños sin información sobre la velocidad de onda o el tiempo de vuelo en estructuras complejas o irregulares.

• Materias:Biotecnología Minería de datos Redes de sensores Sistema de sensores Tecnología de sensores
• Subjects:Biotechnology Data mining Sensor networks Sensor system Sensor technology
• Palabras claves:onda de cordero modo a0, dirección de propagación de la onda de cordero, direcciones de propagación de la onda de cordero, diseño de rosetas de fibra piezoeléctrica, señal de onda de cordero, rosetas de fibra piezoeléctrica, localización real de daños, método de localización de daños, simulaciones de acoplamiento piezoeléctrico, rosetas de fibra piezoeléctrica
• Keywords:a0 mode lamb wave, lamb wave propagation direction, lamb wave propagation directions, piezoelectric fiber rosette design, lamb wave signal, piezoelectric fiber rosettes, actual damage location, damage localization method, piezoelectric coupling simulations, piezoelectric fiber rosettes