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龙图腾网获悉南京航空航天大学申请的专利大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法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：CN118858437B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-11-28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：202410897801.6，技术领域涉及：G01N29/06；该发明授权大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法是由蔡建;费伟民;季佳文设计研发完成，并于2024-07-04向国家知识产权局提交的专利申请。

本大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法在说明书摘要公布了：本发明公开了大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法，涉及超声导波结构健康监测领域，包括以下步骤：S1：布置传感器；S2：建立不同环境温度下的参考数据库；S3：采集当前环境温度下结构的当前监测信号；S4：对当前监测信号进行补偿处理；S5：重构基准信号；S6：求取损伤散射信号；S7：对损伤散射信号进行波束合成处理；S8：计算密集阵成像图。本发明采用上述的大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法，通过将温度补偿、频散补偿和密集阵结合起来，实现了大范围非均匀温度变化下的高可靠密集阵损伤成像。

本发明授权大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法在权利要求书中公布了：1.大范围非均匀环境温度变化下的频散导波密集阵损伤监测方法，其特征在于：包括以下步骤： S1：布置传感器，在待监测结构表面布置个压电片以组成线性密集阵，并进行编号从1到； S2：建立不同环境温度下的参考数据库，环境温度均匀变化条件下，采集不同环境温度下的被测结构健康状态下的参考信号，组建数据库； 其中，表示以第个压电片作为激励器，第个压电片作为传感器组成的压电片对，且，，，为温度变量，为时间变量； 在步骤S2中，具体包括以下步骤： S21：采集不同均匀温度下被测结构健康状态下各压电片对的超声导波参考信号； S22：对各均匀温度下的参考信号进行频散补偿处理得到； 在步骤S22中的频散补偿处理具体包括： S221：求取线性化波数曲线： 其中，为线性化波数曲线，为温度下结构中超声导波信号所对应导波模式原始频散的波数曲线，为角频率，为超声导波信号的中心角频率，为所选导波模式在下的群速度； S222：计算频域插值映射序列： 其中，为计算出的频域插值映射序列，为的逆函数； S223：对进行频域插值处理： 其中，为频域插值处理结果，为的傅里叶变换结果； S224：对进行逆傅里叶变换得到； S23：以常温信号为基准，对其余温度下的信号进行温度补偿处理，得到补偿处理后的参考信号数据库，其中为常温； 在步骤S23中，温度补偿处理具体包括： 以为参考，对进行温度补偿处理，得到，具体如下： 根据的各个信号数据点和的各个信号数据点，求取和之间的距离矩阵，其中，为和的数据点数，； 其矩阵元素计算为： 其中，表示和之间的欧氏距离； 求取距离矩阵，其矩阵元素计算为： 其中，表示最大值选择运算，为弯折范围调节参数，取值范围为； 按照如下的递归公式确定和之间的累积距离矩阵： 其中，为的元素，，表示最小值选择运算； 将和之间的最优时间弯折路径定义为表征和数据点之间最优匹配映射关系的有序数对组成的序列，表示为：； 其中，，，有序数对表示将中第个数据点与中第个数据点相配对，，；在中以为起点、为终点，并按如下迭代搜索方式： 反向确定出，其中，，，； 依次按照中各有序数对，将中第个数据点指派为新的当前信号中第个数据点，得到： 其中，为温度补偿后的数据库中参考信号； S24：根据中的波包分布情况进行分段处理，得到分段处理后的参考信号数据库； S3：采集当前环境温度下结构的当前监测信号，当前环境温度非均匀变化条件下，采集被测结构当前监测信号为，其中，为当前环境温度非均匀变化条件下被测结构的最高温度； S4：对步骤S3中得到的当前监测信号进行补偿处理，对采集到的被测结构当前监测信号首先进行频散补偿处理得到，然后进行温度补偿处理得到； S5：根据步骤S2中建立的数据库和步骤S4中补偿处理后的当前监测信号，重新构建出基准信号； 根据补偿处理后的数据库参考信号的波包分布情况进行分段处理，构建出分段数据库，再将补偿处理后的当前监测信号与分段数据库中不同温度下的参考信号进行分段匹配，将分段中相关性最大的参考信号作为匹配得到的段基准信号，将段基准信号拼接起来得到重构后的基准信号； S6：基于步骤S5中重构的基准信号和步骤S4中补偿处理后的当前监测信号，进行信号差处理得到损伤散射信号； S7：对损伤散射信号进行波束合成处理：针对各个扫描角度，利用步骤S6得到所有的损伤散射信号进行波束合成，得到各个扫描角度的波束合成信号； 步骤S7中具体包括以下步骤： S71：对得到的损伤散射信号进行频域预插值处理，得到； S72：对步骤S71中得到的按照扫描角度进行延迟叠加，再进行逆傅里叶变换变换得到时域波束合成信号，公式如下： S73：对进行频散补偿处理得到； S8：根据步骤S7中得到的各个扫查角度上的波束合成信号，计算得到密集阵损伤监测成像结果； 在步骤S8中具体包括，将密集阵成像的区域划分为1mm×1mm的方格，一个方格即损伤成像图中的一个像素点； 设每个方格均为一个潜在的损伤点，确定方格相对于密集阵中心的角度和距离，角度的计算公式为： 其中，为反正切函数，在计算时取整处理，和分别为方格在笛卡尔坐标系下的横、纵坐标； 距离的计算公式为： 根据距离确定角度下波束合成信号中从方格散射过来的波包幅值，以幅值作为方格的像素值，最终得到对应于扫查区域的成像结果，根据距离确定波包幅值时需要求取该方格所对应的超声导波信号数据点位置，其计算公式为： 其中，为信号数据点数，为信号采样率。

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