1.一种基于群速度的宽频梳状阵列激励方法,其特征在于,包括:获取待检测钢轨上安装传感器的激励点位和传感器之间的间距;
在预设的第一频率范围内,获取所述激励点位在各频率下分别生成多种波模态的波结构幅值,根据波模态的波结构幅值计算得到各频率下激励点位的模态单一性指标,包括:在第一频率范围内,所述激励点位在各频率下均生成多种波模态;
对各频率对应的多种波模态的波结构幅值依次进行归一化处理;
将各频率下归一化处理后的波结构幅值进行降序排序,选取各频率下排序为第二的波结构幅值;
根据排序为第二的波结构幅值计算得到各频率对应的模态单一性指标;获取各频率下激励点位的群速度变化率和钢轨的检测需求,基于所述模态单一性指标、群速度变化率以及钢轨的检测需求确定需要激励的目标模态,包括:根据钢轨的监测需求确定所需的波结构强度比例;从第一频率范围内选择满足所述所需的波结构强度比例的第二频率范围;从第二频率范围内, 选取模态单一性指标最大值或群速度变化率最小值、或模态单一性指标与群速度变化率比值的最大值的频率作为目标频率;将所述目标频率下波结构幅值最大的波模态作为需要激励的目标模态;
获取目标模态的群速度和波数,基于目标模态的群速度和波数以及传感器之间的间距得到延迟时间和相位补偿数值;
由延迟时间和相位补偿数值计算得到每个传感器的激励信号。
2.根据权利要求1所述的基于群速度的宽频梳状阵列激励方法,其特征在于,基于目标模态的群速度和波数以及传感器之间的间距得到延迟时间和相位补偿数值,包括:由传感器之间的间距和目标模态的群速度计算得到延迟时间;
获取目标模态的角频率,分别计算角频率与延迟时间的第一乘积、目标模态的波数与传感器之间的间距的第二乘积;
计算第一乘积与第二乘积的差值得到相位补偿数值。
3.一种基于群速度的宽频梳状阵列激励装置,其特征在于,包括:获取模块:用于获取待检测钢轨上安装传感器的激励点位和传感器之间的间距;
第一计算模块:用于在预设的第一频率范围内,获取所述激励点位在各频率下分别生成多种波模态的波结构幅值,根据波模态的波结构幅值计算得到各频率下激励点位的模态单一性指标,包括:生成单元:用于在第一频率范围内,所述激励点位在各频率下均生成多种波模态;
归一化处理单元:用于对各频率对应的多种波模态的波结构幅值依次进行归一化处理;
第一排序单元:用于将各频率下归一化处理后的波结构幅值进行降序排序,选取各频率下排序为第二的波结构幅值;
第一计算单元:用于根据排序为第二的波结构幅值计算得到各频率对应的模态单一性指标;
确定模块:用于获取各频率下激励点位的群速度变化率和钢轨的检测需求,基于所述模态单一性指标、群速度变化率以及钢轨的检测需求确定需要激励的目标模态,包括:确定单元:用于根据钢轨的监测需求确定所需的波结构强度比例;第一选择单元:用于从第一频率范围内选择满足所述所需的波结构强度比例的第二频率范围;第二选择单元:用于从第二频率范围内, 选取模态单一性指标最大值或群速度变化率最小值、或模态单一性指标与群速度变化率比值的最大值的频率作为目标频率;第三选择单元:用于所述目标频率下波结构幅值最大的波模态作为需要激励的目标模态;第二计算模块:用于获取目标模态的群速度和波数,基于目标模态的群速度和波数以及传感器之间的间距得到延迟时间和相位补偿数值;
第三计算模块:用于由延迟时间和相位补偿数值计算得到每个传感器的激励信号。
4.根据权利要求3所述的基于群速度的宽频梳状阵列激励装置,其特征在于,第二计算模块包括:第二计算单元:用于由传感器之间的间距和目标模态的群速度计算得到延迟时间;
第三计算单元:用于获取目标模态的角频率,分别计算角频率与延迟时间的第一乘积、目标模态的波数与传感器之间的间距的第二乘积;
第四计算单元:用于计算第一乘积与第二乘积的差值得到相位补偿数值。
5.一种基于群速度的宽频梳状阵列激励设备,其特征在于,包括:存储器,用于存储计算机程序;
处理器,用于执行所述计算机程序时实现如权利要求1至2任一项所述基于群速度的宽频梳状阵列激励方法的步骤。
6.一种可读存储介质,其特征在于:所述可读存储介质上存储有计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至2任一项所述基于群速度的宽频梳状阵列激励方法的步骤。