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龙图腾网获悉东南大学;中铁山桥(南通)有限公司申请的专利一种结构损伤声发射定量识别方法及其可视化系统获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN115774058B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-08-05发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202211449553.6，技术领域涉及：G01N29/44；该发明授权一种结构损伤声发射定量识别方法及其可视化系统是由王浩;李丹;聂佳豪;王建国;茅建校设计研发完成，并于2022-11-18向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种结构损伤声发射定量识别方法及其可视化系统在说明书摘要公布了：本发明公开了一种结构损伤声发射定量识别方法及可视化系统。包括如下步骤：首先通过呈空间分布的声发射传感器采集待测结构损伤时发出的声发射信号；然后计算声发射信号到达时间，提取声发射事件，构造并优化目标函数，实现更准确的声发射源定位；之后根据声发射源定位结果进行混合层次‑K均值聚类分析，精细地识别不同损伤区域内的多条密集裂缝位置；最后对聚类结果的每一簇声发射源进行回归分析，评估各损伤面的尺寸，并在三维模型中进行可视化。本发明的损伤识别方法能够准确地识别损伤位置，量化损伤尺寸，在工程结构实际运营环境下的损伤识别及量化效果更稳定。通过三维模型直观地展示损伤定量识别结果，为结构及时养护与维修提供科学依据。

本发明授权一种结构损伤声发射定量识别方法及其可视化系统在权利要求书中公布了：1.一种结构损伤声发射定量识别方法，其特征在于，包括如下步骤： S1、采集目标待测结构损伤时的声发射信号； S2、计算声发射信号的到达时间，提取声发射事件，构建并优化声发射源位置坐标的目标函数，获得目标待测结构损伤时的声发射源精准定位；具体包括如下子步骤： S201、根据目标待测结构损伤时的声发射信号xt为N个固有模态函数xiti＝1,2,...,N，信号的傅里叶频谱分为N个包含独立的固有模态函数的部分，根据经验尺度函数和经验小波函数构造经验小波如下式： 其中，ωn为各傅里叶频谱的边界，且每个部分被[ωn-1,ωn]区间分隔，其中ω0＝0，ωn＝π，Tn＝2τn＝2γ×ωn为过度相，其中γ为确保过度相间无重合的系数，取值范围为[0，minnωn+1-ωnωn+1+ωn]，任意函数βx采用一种常用形式，其表达式为：βx＝x435-84x+70x2-20x3x∈[0,1]；目标待测结构损伤时的声发射信号被分解成N个调幅-调频单分量信号模态函数xit之和，对分解信号重构获得具有预设类型能量分布的特征模态分量如下式： 其中，*表示卷积运算，细节系数Wxi,t和近似系数Wx0,t由信号分别与经验尺度函数和经验小波函数的内积运算得到，如下式： 其中，F-1为傅里叶逆变换，为傅里叶变换，表示复共轭； S202、针对步骤S201获得的特征模态分量，利用赤池信息准则函数提取其准确到达时间，作为声发射信号的准确到达时间如下式： AICt＝tlog10R1,t+T-t-1log10Rt+1,T， 其中，R1,t为从1到t的时间序列的方差，赤池信息准则函数值取得最小值时则认为对应声发射信号的准确到达时间； S203、根据声发射信号准确到达其对应传感器的时间计算声发射到达时间差，以及声发射信号对应的声发射传感器阵列的几何关系提取声发射事件，如下式： 其中，为发生在t时刻的一个声发射信号与波的传播速度vp，的关系式，x0,y0,z0为声发射源的位置坐标，tii＝1,2,…,n为声发射信号到达第i个传感器的时间，dj为声发射源位置到第j个传感器的距离，xi,yi,zi第i个传感器的位置坐标； S204、根据时差定位法原理构建关于声发射源位置坐标的目标函数，并引入具有全局搜索能力的遗传算法优化该目标函数，目标函数Ex0,y0,z0如下式， Ex0,y0,z0＝[ti-tj-di-djvp]2， 其中，Ex0,y0,z0的值仅与声发射源位置坐标相关，使得Ex0,y0,z0取得最小值的估计坐标为声发射源坐标，dj，为声发射源位置到第j个传感器的距离，tj为声发射信号到达第j个传感器的时间； S3、根据目标待测结构损伤时的声发射源精准定位，进行混合层次-K均值聚类分析，获得各个损伤区的密集裂缝位置；具体包括如下子步骤： S301、利用层次聚类对目标待测结构损伤时的声发射精准定位识别，获得其最短距离，作为对应的损伤区域，如下式： 其中，u、v分别代表不同的数据集，distui-vj表示数据ui与vj之间的距离； S302、利用K均值聚类对损伤区域进行密集裂缝精细化识别，获得各个损伤区的密集裂缝位置，如下式函数，直到下式函数达到最小： 其中为数据集，为第K个中心，w为迭代步； S4、针对聚类分析的结果，进行回归分析，获得各个损伤区密集裂缝的尺寸。

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