作為液壓系統(tǒng)的重要組成部分,液壓管路的安全運行是液壓系統(tǒng)正常工作的重要保障,然而在實際工作中,液壓管路故障時有發(fā)生,主要故障之一正是裂紋。裂紋的萌生及擴展極有可能威脅管路,乃至整個液壓系統(tǒng)的安全,因此,對液壓管路進行裂紋檢測具有十分重要的意義。相較于經(jīng)典的裂紋檢測手段,光纖布拉格光柵（Fiber Bragg Grating,FBG）因其環(huán)境適應力強、分布式多點測量等突出優(yōu)勢在進行液壓管路裂紋檢測時效果更佳。此外,如何根據(jù)采集到的光纖光柵信號有效地進行液壓管路裂紋的程度區(qū)分、位置判定等等,是裂紋檢測中的重點及難點。本文以液壓管路為研究對象,基于FBG采集不同工況下液壓管路裂紋應變信號,利用多重分形及其改進算法等方法進行裂紋檢測研究,達到判斷裂紋位置、程度、裂紋擴展趨勢等目的,主要研究工作如下:（1）基于ANSYS的液壓管路裂紋仿真。以液壓管路裂紋產(chǎn)生機理為理論基礎,通過ANSYS軟件進行液壓管路裂紋仿真,得到不同狀態(tài)下管路應變信號。通過研究和比較多重分形方法、小波分析方法以及經(jīng)驗模態(tài)分解方法的優(yōu)缺點,以裂紋仿真信號為分析對象,提取各類表征裂紋程度的有效特征參數(shù),進行不同方法的裂紋檢測性能... 

【文章頁數(shù)】：69 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題來源
    1.2 課題研究背景、目的和意義
    1.3 相關領域國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 液壓管路裂紋檢測技術研究現(xiàn)狀
        1.3.2 液壓管路裂紋檢測方法研究現(xiàn)狀
        1.3.3 存在的問題
    1.4 論文研究內(nèi)容和結構安排
第2章 液壓管路裂紋檢測仿真分析
    2.1 基于ANSYS的液壓管路裂紋仿真
        2.1.1 液壓管路裂紋產(chǎn)生機理分析
        2.1.2 基于ANSYS的液壓管路模態(tài)仿真
        2.1.3 液壓管路裂紋仿真信號生成與分析
    2.2 液壓管路裂紋檢測方法理論基礎
        2.2.1 傳統(tǒng)液壓管路裂紋檢測方法理論基礎
        2.2.2 基于多重分形的液壓管路裂紋檢測方法理論基礎
    2.3 液壓管路裂紋檢測方法仿真
        2.3.1 仿真結果分析
        2.3.2 結果比較
    2.4 本章小結
第3章 基于FBG的液壓管路動態(tài)裂紋檢測
    3.1 光纖光柵傳感技術
        3.1.1 FBG應變傳感原理
        3.1.2 分布式FBG傳感
    3.2 基于FBG的液壓管路動態(tài)裂紋擴展實驗
        3.2.1 液壓管路充壓振動實驗臺介紹
        3.2.2 液壓管路動態(tài)裂紋擴展實驗
        3.2.3 實驗結果
    3.3 基于FBG的液壓管路動態(tài)裂紋檢測
        3.3.1 實驗數(shù)據(jù)分析結果
        3.3.2 各方法裂紋檢測性能比較分析
    3.4 本章小結
第4章 基于分布式FBG的液壓管路裂紋檢測
    4.1 基于分布式FBG的液壓管路裂紋檢測實驗
        4.1.1 分布式FBG布點規(guī)劃
        4.1.2 液壓彎管裂紋實驗平臺介紹
        4.1.3 液壓彎管裂紋實驗
        4.1.4 實驗結果
    4.2 基于多重分形的分布式FBG液壓管路裂紋檢測
        4.2.1 FBG信號幅頻譜分析
        4.2.2 基于多重分形的液壓管路裂紋檢測
    4.3 基于 2D-MFDFA的改進多重分形算法
        4.3.1 基于2D-MFDFA的改進多重分形算法理論
        4.3.2 基于2D-MFDFA的改進多重分形算法仿真
    4.4 基于改進多重分形的分布式FBG液壓管路裂紋檢測
        4.4.1 FBG應變信號預處理
        4.4.2 基于改進多重分形的分布式FBG液壓管路裂紋檢測
        4.4.3 裂紋檢測性能比較分析
    4.5 本章小結
第5章 總結與展望
    5.1 本文工作總結
    5.2 下一步工作展望
致謝
參考文獻
作者在攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術論文及成果


【參考文獻】：
期刊論文
[1]粗集料表面紋理粗糙度的多重分形評價[J]. 周興林,肖神清,肖旺新,冉茂平.  華中科技大學學報(自然科學版). 2017(02)
[2]基于光纖光柵的懸臂結構疲勞裂紋實驗研究[J]. 徐剛,梁磊,仇磊,李紅麗,梅華平,曹珊.  傳感技術學報. 2016(09)
[3]非金屬管道損傷的非線性超聲導波延時檢測定位方法[J]. 洪曉斌,馮進亨,林沛嵩,劉桂雄.  光學精密工程. 2016(07)
[4]壓力管道對接焊縫表面裂紋電磁檢測的可靠性研究[J]. 王海波,宋樹波,侯哲生.  機械設計與制造. 2016(04)
[5]基于激光熱成像的鐵氧體裂紋檢測[J]. 王曉寧,侯德鑫,葉樹亮.  激光與紅外. 2015(11)
[6]基于分形盒維數(shù)的雙跨軸承轉子系統(tǒng)故障診斷方法研究[J]. 王志,欒忠權,王少紅,馬超.  機床與液壓. 2015(17)
[7]基于HHT的液壓管路裂紋故障診斷方法研究[J]. 李哲洙,高培鑫,佟琨,趙大哲,劉積仁.  計算機工程與應用. 2016(20)
[8]基于光纖光柵傳感的管路損傷測量與定位[J]. 劉東,劉泉,陳俊濤.  華中科技大學學報(自然科學版). 2015(05)
[9]基于EMD與多重分形去趨勢法的軸承智能診斷方法[J]. 賈峰,武兵,熊曉燕,熊詩波.  中南大學學報(自然科學版). 2015(02)
[10]含橫向裂紋管道固有頻率的變化規(guī)律研究[J]. 高攀,張小龍,何育民,申鵬.  機械科學與技術. 2015(01)

博士論文
[1]飛行器關鍵構件的超聲導波損傷診斷成像方法研究[D]. 劉科海.大連理工大學 2016

碩士論文
[1]基于經(jīng)驗小波變換的機械故障診斷方法[D]. 李媛媛.華北電力大學 2016
[2]基于光纖光柵的飛行器結構健康監(jiān)測技術研究[D]. 何超.南京航空航天大學 2016
[3]往復式壓縮機管道振動疲勞破壞與減振措施研究[D]. 張文博.中國石油大學(華東) 2015
[4]基于光纖光柵的結構變形監(jiān)測方法研究[D]. 閆美佳.南京航空航天大學 2015
[5]飛機液壓系統(tǒng)連接件及管路的有限元仿真分析[D]. 衡波志.南京航空航天大學 2014
[6]鋼軌裂紋漏磁檢測技術研究[D]. 熊龍輝.南京航空航天大學 2014
[7]基于光纖光柵傳感的旋轉葉片振動測試與分析[D]. 孫亮志.武漢理工大學 2013
[8]基于FBG分布傳感的機械結構裂紋損傷識別方法研究[D]. 胡婷婷.武漢理工大學 2012
[9]基于時分復用的分布式光纖光柵傳感系統(tǒng)的研究[D]. 周鶴.北京交通大學 2012
[10]光滑彎管環(huán)向內(nèi)表面裂紋的斷裂參數(shù)及安全評定研究[D]. 彭俊.大連理工大學 2011



本文編號：3729359