基于超声导波模态分离的全聚焦加权成像方法

来源：振动与冲击杂志2025年第7期北京时间：

作者：蒋盖，胡少鹏，左浩zuohao@chd

单位：长安大学工程机械学院，西安710064

摘要：针对环形阵列超声导波相控阵全聚焦成像法伪像多、成像质量较低的问题，提出一种适用于薄壁结构损伤识别定位的全聚焦加权成像方法。首先根据Lamb波散射模型和频散先验曲线构造单模态频散字典，构建多模态响应信号与频散字典间的稀疏模型并求解，使得多模态响应信号在单模态字典下稀疏表示，实现超声导波模态分离；其次引入虚拟时间反转技术消除全矩阵数据中单模态响应信号的频散，矫正相位偏差，补偿幅值衰减；最后将损伤成像区域划分成若干网格，并假设每个网格点均有潜在损伤的可能，以此构造潜在损伤原子库，构建单模态响应信号与潜在损伤原子间的稀疏模型并求解得到权重因子，实现损伤加权全聚焦成像。试验结果表明，所提的全聚焦加权成像方法能够实现铝板结构单损伤、多损伤高精度定位和高分辨率成像，最大误差为63 mm。<br>

关键词：超声导波；模态分离；频散补偿；损伤识别；加权成像