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龍圖騰網獲悉南京工業大學申請的專利一種非接觸式評估管狀結構損傷的激光超聲方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN116297865B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-12發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202310150266.3，技術領域涉及：G01N29/12；該發明授權一種非接觸式評估管狀結構損傷的激光超聲方法是由趙金玲;楊樂輝;吳文威;趙建平設計研發完成，并于2023-02-22向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種非接觸式評估管狀結構損傷的激光超聲方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種非接觸式評估管狀結構損傷的激光超聲方法，首先采用掃描式激光超聲系統對管道結構的區域完成了波場信號采集，然后將得到的信號經由正逆傅里葉變換、加窗濾波等常規信號處理方法進行分析，最終能夠得到管狀結構掃描區域的損傷分布情況。與常規的平面結構損傷檢測相比，通過本發明能夠對管狀結構曲面結構進行損傷定位，還能對任意的損傷形貌的進行全域、高分辨率的表征，最終達到了對管狀結構損傷區域的評估以及針對性修復的目的。

本發明授權一種非接觸式評估管狀結構損傷的激光超聲方法在權利要求書中公布了：1.一種非接觸式評估管狀結構損傷的激光超聲方法，其特征在于：該方法包括以下步驟： 步驟S1：將貼好AE傳感器的待檢測樣本放在固定架上；配置PC端硬件地址，完成串口、采集卡、采集通道的選擇，同時設置激勵信號的采樣率及采樣點數； 步驟S2：根據樣本的待檢測區域設置激光掃描起點和終點坐標，并采用二維偏轉鏡控制激光束在平面x與y兩個方向上移動掃描，設置掃描步長； 步驟S3：激光束主要由Nd：YAG激光器進行發射，其激勵能量決定了結構中的超聲波強度；Nd：YAG激光器由計算機控制，其接口通過USB轉RS-232的方式進行通訊； 步驟S4：Nd：YAG激光器發射激光的同時，激勵單元產生一個觸發信號，觸發數據采集單元進行數據采集工作，以確保激勵與采集的時間同步；AE傳感器接收到的響應信號經過數據采集單元放大處理后被采集卡采集，并保存在控制單元中； 步驟S5：控制單元對信號進行數據分析并進行波場損傷可視化處理，完成對損傷區域的波場數據存儲，以此獲得三維的時間-空間波場信號； 步驟S6：將獲得的時間-空間域信號進行快速傅里葉變換，得到頻率-波數域信號；同時進行加窗濾波，得到窄帶頻率-波數三維信號； 步驟S7：將獲得的窄帶頻率-波數三維信號進行波數域加窗處理，得到不同中心波數下的三維信號； 步驟S8：對不同中心波數下的三維信號進行逆傅里葉變換，并將變換后的信號在時間維度上進行累加，得到空間-波數信號；然后提取每個空間點處能量最大值所對應的波數值，即最終得到每個空間點的波數分布情況； 所述步驟S6中的加窗濾波，具體采用Tukey窗函數與一維Gaussian窗函數對所述的頻率-波數域信號分別進行波數域與頻率域濾波，得到單模態的窄帶頻率-波數域信號；所述Tukey窗函數Wm[kx,ky,f]與一維Gaussian窗函數WF[fc]的公式分別如下式所示： 其中，kR為原始信號的R方向的波數，KBf,m為不同kR下的波數變化量，BM為Tukey窗帶寬，kx與ky分別為X與Y方向上的波數，f為原始頻率，m為所選的導波的模態，KH與KL分別為Tukey窗函數最大值處波數上下限； 其中，f1為選定的中心頻率，fc為一維Gaussian窗函數的頻率，BF為一維Gaussian窗函數的帶寬； 所述步驟S7中的將獲得的窄帶頻率-波數三維信號進行波數域加窗處理，選取的窗函數為二維Gaussian窗WK[kx,ky,kc]，公式如下式所示： 其中，kc為中心波數，BK為二維Gaussian窗帶寬； 所述步驟S8中的每個空間點處能量最大值所對應的波數值，如下式所示： 其中，為二維波數信號，x與y分別代表空間上的坐標點，k為空間點最大值所對應的波數。

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