A Feature-Engineering Approach to Support Vector Machine-Based Damage Detection in Lead Zirconate Titanate Ceramics Via Point-Contact Wavefield Measurement
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In this study, a machine learning-based detection and localization of localized damage in lead zirconate titanate (PZT) ceramics is developed. A point-contact excitation and detection method is employed to excite and detect acoustic wave signals from the PZT sensor. The signals are analyzed using non-destructive evaluation techniques. The significant features of wavelet transform coefficients, auto-regressive modeling parameters, peak amplitude, peak location, and wave energy are extracted from the waveforms. These features capture the salient properties of the acoustic response that change in the presence of structural damage. A trained support vector machine classifier is used to distinguish between damaged and healthy regions based on the extracted features. Classification achieved a recall of 92.7% and a precision of 86.0% for the minority damaged class. However, the method is compromised at the center of the samples, where the wave energy is the highest and the signal originates. Furthermore, the thresholding method used in data labeling can be sensitive to local anomalies, potentially leading to misclassification. Despite these challenges, the proposed framework supports a scalable and robust real-time damage detection system. By integrating machine learning, point-contact acoustic sensing, and signal processing, this study contributes to the development of automated and accurate structural health monitoring techniques for smart sensing systems.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,001 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».