結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是確定結(jié)構(gòu)完整性的革命性創(chuàng)新技術(shù),通過布置在結(jié)構(gòu)上傳感器網(wǎng)絡激勵和接收診斷信號,實時、在線地對結(jié)構(gòu)進行監(jiān)測,以便及時的發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的損傷,并進行評估和定位。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測對于結(jié)構(gòu)的輕量化設計、以及提高結(jié)構(gòu)使用的安全性和降低維護成本具有重要意義。在飛行器、橋梁、建筑等工業(yè)裝備和基礎(chǔ)設施上具有廣泛的應用前景。對于諸如飛機機翼和機身等大型結(jié)構(gòu)的狀態(tài)監(jiān)測或損傷診斷,需要布置大型傳感器網(wǎng)絡,導致了激勵和接收信號數(shù)據(jù)量非常龐大,尤其是對于超聲導波主動監(jiān)測,傳感器激勵和接收的導波信號的頻率很高。根據(jù)傳統(tǒng)的奈斯奎特采樣定理,采樣率要大于接收信號最高頻率的2倍,高采樣率和大數(shù)據(jù)量對信號的采集、傳輸和存儲以及處理設備提出了嚴峻挑戰(zhàn),尤其是對于采集的信號需實時傳輸?shù)交具M行處理的場合。因此,如何對基于大型傳感器網(wǎng)絡的傳感信號進行壓縮采樣以提高監(jiān)測效率和降低成本,是當前結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究熱點。本文采取近年來出現(xiàn)的壓縮感知理論來解決結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測信號的壓縮采樣問題,選擇隨機解調(diào)系統(tǒng)實現(xiàn)壓縮感知,設計了相應軟硬件系統(tǒng),同時實現(xiàn)信號的壓縮和采樣,降低采樣率和數(shù)據(jù)量。本文的主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:（1）研究了結(jié)構(gòu)... 

【文章來源】：廈門大學福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：91 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１壓電效應??

是根據(jù)壓電效應制成的。對于某些晶體，當沿著一個它發(fā)生機械變形時，其內(nèi)部將產(chǎn)生極化現(xiàn)象，并在它相反的等量電荷；當外部壓力消失后，電荷也隨之消［４２］，如圖２．１所示。??Ｆ??極化表面?／????＾?＾??ｆ！??圖２．１壓電效應??介質(zhì)的極化方向施加電場作用時，這些電介質(zhì)晶體產(chǎn)生機械形變或機械壓力；外加電場消失時，這些變象稱為逆壓電效應。壓電傳感器有壓電效應和逆壓電

根據(jù)板中質(zhì)點振動的相位關(guān)系，可以把Ｌａｍｂ波的模式分為對稱模式和反對??稱模式，對稱模式有而，＆等，反對稱模式有也，…，扃等［６７］。如??圖２．３所本。??（ａ）對稱模式??（ｂ）反?式??圖２．３?Ｌａｍｂ波的對稱和反對稱模式??Ｌａｍｂ波的另一大特點就是頻散特性。頻散特性表現(xiàn)為Ｌａｍｂ波傳播的群速??度和相速度由頻率和板的厚度決定［６６］，圖２．４為厚度１＿鋁板中的理論頻散圖。??１０??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]基于Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的壓縮感知方法研究[J]. 王強,宋春曉.  儀表技術(shù)與傳感器. 2016(10)
[2]結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測數(shù)據(jù)科學與工程[J]. 李惠,鮑躍全,李順龍,張東昱.  工程力學. 2015(08)
[3]面向結(jié)構(gòu)損傷信號的多傳感器感知融合方法[J]. 季賽,潘錦基,孫亞杰.  數(shù)據(jù)采集與處理. 2015(04)
[4]模擬-信息轉(zhuǎn)換器研究進展[J]. 張弓,文方青,陶宇,劉蘇,賁德.  系統(tǒng)工程與電子技術(shù). 2015(02)
[5]面向無線傳感結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的壓縮感知方法研究[J]. 季賽,黃麗萍,孫亞杰.  傳感技術(shù)學報. 2013(12)
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[7]鋁板中Lamb波檢測的實驗研究[J]. 陳軍,李志浩,林莉,侯云霞,馬清杰.  應用聲學. 2011(02)
[8]壓縮感知理論及其研究進展[J]. 石光明,劉丹華,高大化,劉哲,林杰,王良君.  電子學報. 2009(05)

博士論文
[1]面向結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的Lamb波力學建模研究[D]. 張逍越.南京航空航天大學 2012
[2]面向結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的多主體協(xié)作融合方法研究[D]. 梁棟.南京航空航天大學 2012
[3]稀疏模擬信號壓縮采樣與重構(gòu)算法研究[D]. 趙貽玖.電子科技大學 2012
[4]航空材料結(jié)構(gòu)低速沖擊健康監(jiān)測研究[D]. 蘇永振.南京航空航天大學 2010
[5]超高速撞擊板波特性與聲發(fā)射空間碎片在軌感知技術(shù)[D]. 唐頎.哈爾濱工業(yè)大學 2008

碩士論文
[1]基于隨機解調(diào)的模擬信息轉(zhuǎn)換技術(shù)研究[D]. 宋平凡.哈爾濱工業(yè)大學 2014
[2]m序列相關(guān)辨識的研究及其在激電法中的應用與去噪分析[D]. 劉景賢.中國地質(zhì)大學（北京） 2010



本文編號：3402279