技術(shù)特征：

1.基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：包括以下步驟：

1）選擇給定的FGM結(jié)構(gòu)的體積分布函數(shù)，利用Legendre多項式法計算FGM結(jié)構(gòu)中的導波群速度；

利用遺傳算法設計模糊控制器；根據(jù)多輸入多輸出模糊控制器的要求建立一種新的遞階多變量模糊控制器；根據(jù)得到的遞階分層結(jié)構(gòu)寫出多輸入單輸出的多層結(jié)構(gòu)；根據(jù)得到的多輸入單輸出的多層結(jié)構(gòu)，寫出多輸入多輸出系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)；

3） 編寫基于遺傳算法的遞階多變量模糊控制器參數(shù)的優(yōu)化程序和多輸入單輸出模糊控制器參數(shù)的優(yōu)化程序；

4） 編寫用模糊控制器來反演FGM結(jié)構(gòu)材料特性的程序；

5） 將編寫好的模糊控制器的程序用于反演FGM結(jié)構(gòu)的材料特性，反演策略為：選擇FGM結(jié)構(gòu)在幾個低頻處的低階模態(tài)的導波群速度值作為模糊控制器的輸入，輸出為FGM結(jié)構(gòu)體積分布函數(shù)；選擇給定的體積分布函數(shù)，使用Legendre多項式法分別得到相應的導波群速度。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：所述步驟2）的具體過程為：遞階多變量模糊控制器的第一層每個變量取3個模糊子集：{N,Z,P}；第二層取兩個模糊子集：{N,P},則模糊規(guī)則數(shù)一共3²+3²+2²=22條, 以式（1）為隸屬度函數(shù)，則第一層有24個參數(shù)需要確定，第二層有8個參數(shù)需要確定；多輸入單輸出的多層結(jié)構(gòu)中第一層、第二層的參數(shù)同遞階多變量模糊控制器，第三層每個變量取2個模糊子集：{N,P}，則模糊規(guī)則數(shù)為4，同樣以式（1）為隸屬度函數(shù)，第三層有8個參數(shù)需要確定；則隸屬度函數(shù)中共有40個參數(shù)待確定，22條控制規(guī)則需要確定；

（1）

式（1）中x_i為輸入變量， a_i為隸屬度函數(shù)的寬度，c_i為隸屬度函數(shù)的中心位置。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：所述步驟3）中，遺傳算法的種群為100，最大迭代數(shù)為500，變量維數(shù)為66，交叉概率為0.85，變異使用自適應變異，G為進化的代數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：所述步驟3）中，以式（2）為評價函數(shù)，采用遺傳算法尋找使得F值最小的參數(shù)，該參數(shù)為待優(yōu)化的參數(shù)和控制規(guī)則；

（2）

式（2）中m為常數(shù)0.01，T是采樣時間，N為選擇的樣本數(shù)，e為不同采樣點之間的誤差，de是不同采樣點之間誤差的變化率。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：所述步驟4）中，輸入變量的論域選為[0,20],輸出變量的論域選為[0,12]和[0,20]。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：所述步驟5）中，在高頻段，導波衰減很嚴重，且要激勵出每一種模態(tài)也比較困難；因此實際選擇時，首先，頻率點應選在較低頻的范圍內(nèi)；其次，由于不同的分布函數(shù)會造成在相同的頻率上導波所存在的模態(tài)數(shù)不同，所選頻率點應盡量使得在此頻率上，各種分布函數(shù)的頻散曲線上所存在的模態(tài)數(shù)差別不大；最后，所測頻率點之間的間隔不能太小，否則兩點間的導波波速變化不大；所選擇的組成FGM的兩種材料分別為不銹鋼和氮化硅，選擇、、以及為FGM結(jié)構(gòu)的體積分布函數(shù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于導波和模糊算法的功能梯度結(jié)構(gòu)材料特性的反演方法，其特征在于：所述步驟2）中，遞階多變量模糊控制器結(jié)構(gòu)中所需用到的參數(shù)和步驟2）中多輸入單輸出的多層結(jié)構(gòu)、多輸入多輸出系統(tǒng)的多層結(jié)構(gòu)中的各個參數(shù)用遺傳算法來優(yōu)化，所述的各個參數(shù)包括輸入變量模糊集分布、控制規(guī)則和比例因子。