結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測作為一種對在役工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷識別的技術(shù),廣泛應(yīng)用于多行業(yè)、多領(lǐng)域。在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測對大型化構(gòu)件監(jiān)測能力、網(wǎng)絡(luò)化監(jiān)測模式和無線化監(jiān)測手段的迫切需求下,為了解決監(jiān)測系統(tǒng)大范圍檢測、精細(xì)化檢測以及大數(shù)據(jù)無線傳輸?shù)碾y題,突破結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)現(xiàn)狀的局限性,本文提出了基于多通道超聲導(dǎo)波的監(jiān)測方案。一方面,超聲導(dǎo)波無損檢測技術(shù)具有檢測范圍大、檢測能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn),但仍存在大型構(gòu)件特征定位精度低、特殊結(jié)構(gòu)能量衰減嚴(yán)重等不足,而超聲導(dǎo)波結(jié)合相控陣、多通道技術(shù),能通過實(shí)時(shí)的主動(dòng)聚焦技術(shù)實(shí)現(xiàn)更大檢測范圍的同時(shí),實(shí)現(xiàn)精細(xì)化檢測,提高特征定位精度和導(dǎo)波信號信噪比;另一方面,大型化、網(wǎng)絡(luò)化、無線化的監(jiān)測背景、以及多通道的引入對監(jiān)測傳感網(wǎng)絡(luò)的成本、存儲傳輸、續(xù)航以及監(jiān)測系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性帶來了巨大挑戰(zhàn),為此本文也提出了 一種基于壓縮感知的導(dǎo)波數(shù)據(jù)壓縮與重構(gòu)方案。因此,在研發(fā)多通道超聲導(dǎo)波儀器系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,針對具有代表性的板類構(gòu)件和管類構(gòu)件實(shí)現(xiàn)基于多通道超聲導(dǎo)波主動(dòng)聚焦技術(shù),以及導(dǎo)波數(shù)據(jù)壓縮重構(gòu)方案,論證方案的有效性和可行性。具體研究內(nèi)容包括:第一章,緒論。介紹了結(jié)構(gòu)健康檢測的廣泛應(yīng)用和趨勢,提出多通道超聲導(dǎo)波...

【文章頁數(shù)】：99 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 多通道導(dǎo)波在線監(jiān)測相關(guān)技術(shù)及其發(fā)展趨勢
        1.2.1 研究現(xiàn)狀及其發(fā)展趨勢
        1.2.2 存在問題和對策分析
    1.3 研究內(nèi)容及章節(jié)安排
第二章 多通道超聲導(dǎo)波硬件系統(tǒng)研發(fā)
    2.1 引言
    2.2 多通道導(dǎo)波檢測的技術(shù)優(yōu)勢
        2.2.1 檢測模式對比
        2.2.2 多通道的優(yōu)越性
    2.3 多通道導(dǎo)波儀器的研發(fā)
        2.3.1 單板硬件設(shè)計(jì)
        2.3.2 多通道硬件設(shè)計(jì)
    2.4 多通道導(dǎo)波儀關(guān)鍵參數(shù)實(shí)驗(yàn)測試
        2.4.1 時(shí)延精度實(shí)驗(yàn)測試
        2.4.2 能量可控實(shí)驗(yàn)測試
    2.5 本章小結(jié)
第三章 多通道超聲導(dǎo)波主動(dòng)聚焦技術(shù)研究
    3.1 引言
    3.2 基于板類結(jié)構(gòu)的陣列導(dǎo)波聚焦研究
        3.2.1 實(shí)驗(yàn)說明
        3.2.2 相控聚焦原理
        3.2.3 實(shí)驗(yàn)研究
    3.3 基于管類結(jié)構(gòu)的多通道導(dǎo)波聲場控制技術(shù)研究
        3.3.1 實(shí)驗(yàn)說明
        3.3.2 聲束控制聚焦原理
        3.3.3 實(shí)驗(yàn)研究
    3.4 本章小結(jié)
第四章 導(dǎo)波監(jiān)測數(shù)據(jù)壓縮理論研究
    4.1 引言
    4.2 數(shù)據(jù)壓縮方案概述
        4.2.1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)壓縮方案概述
        4.2.2 適用性分析
    4.3 壓縮感知的引入
        4.3.1 采樣定理的突破
        4.3.2 嵌入式系統(tǒng)的適用性
    4.4 基于壓縮感知算法的數(shù)據(jù)壓縮
        4.4.1 壓縮感知基本理論
        4.4.2 基于稀疏貝葉斯學(xué)習(xí)的壓縮感知框架
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于壓縮感知的導(dǎo)波數(shù)據(jù)壓縮與重構(gòu)
    5.1 引言
    5.2 基于嵌入式終端的導(dǎo)波數(shù)據(jù)壓縮方案
        5.2.1 采集和壓縮的同步
        5.2.2 效率優(yōu)化
    5.3 超聲導(dǎo)波信號的稀疏字典設(shè)計(jì)與分析
        5.3.1 稀疏分解的字典設(shè)計(jì)
        5.3.2 塊結(jié)構(gòu)稀疏性分析
    5.4 基于BAMP的導(dǎo)波壓縮數(shù)據(jù)的重構(gòu)
        5.4.1 重構(gòu)問題概述
        5.4.2 優(yōu)化問題推導(dǎo)
        5.4.3 BAMP算法
    5.5 導(dǎo)波數(shù)據(jù)壓縮重構(gòu)性能實(shí)驗(yàn)分析
        5.5.1 實(shí)驗(yàn)概述
        5.5.2 壓縮率實(shí)驗(yàn)
        5.5.3 塊結(jié)構(gòu)尺寸實(shí)驗(yàn)
        5.5.4 管道腐蝕監(jiān)測實(shí)驗(yàn)
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
附錄
攻讀碩士學(xué)位期間取得的科研成果與參加的科研項(xiàng)目



本文編號：3854429