平板的聲發(fā)射源定位技術(shù)研究
發(fā)布時(shí)間:2022-12-04 02:45
聲發(fā)射技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)無損檢測(cè)技術(shù),能夠有效檢測(cè)出材料中正在發(fā)展的如裂紋擴(kuò)展等各種損傷形式所發(fā)出的瞬態(tài)彈性波,對(duì)可能發(fā)生的缺陷和故障進(jìn)行預(yù)報(bào),以保障設(shè)備和結(jié)構(gòu)的安全運(yùn)行。因此,聲發(fā)射在故障在線檢測(cè)方面有廣闊的發(fā)展前景。其中源定位技術(shù)是尋找裂紋源的關(guān)鍵技術(shù),其核心是通過接收的信號(hào)反推聲發(fā)射源,即所謂“反向源”。本文利用斷鉛模擬聲發(fā)射源,在簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)平板和復(fù)雜結(jié)構(gòu)平板上,運(yùn)用一種新的Delta T源定位法和TOA源定位法,反求聲發(fā)射源位置,評(píng)估兩種方法的定位表現(xiàn)。論文的主要研究工作如下:(1)設(shè)計(jì)并搭建了基于平板的聲發(fā)射試驗(yàn)平臺(tái),并對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了檢驗(yàn),測(cè)量平板中的聲發(fā)射信號(hào)波速。在簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)平板上,運(yùn)用TOA法和Delta T法進(jìn)行聲發(fā)射源定位試驗(yàn),試驗(yàn)結(jié)果表明:Delta T方法的平均誤差為5.33mm。TOA方法的平均誤差為7.76mm,Delta T方法的定位精度略高于TOA法。(2)在復(fù)雜結(jié)構(gòu)平板上,進(jìn)行了兩種方法的聲發(fā)射源定位試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明:TOA法定位誤差大幅增加,甚至無法定位。而Delta T法平均定位誤差僅為8.874mm,明顯優(yōu)于TOA法。因此,檢測(cè)對(duì)象的幾何結(jié)構(gòu)復(fù)雜性對(duì)...
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 聲發(fā)射在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展與應(yīng)用
1.2.1 聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用
1.3 聲發(fā)射源定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 聲發(fā)射信號(hào)處理的研究現(xiàn)狀
1.4.1 參數(shù)分析法
1.4.2 頻譜分析法
1.4.3 時(shí)頻分析法
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 聲發(fā)射檢測(cè)的物理基礎(chǔ)
2.1 聲發(fā)射源的產(chǎn)生
2.2 聲發(fā)射波的傳播
2.2.1 聲發(fā)射波的傳播模式
2.2.2 聲發(fā)射波的傳播速度
2.3 聲發(fā)射源定位技術(shù)
2.3.1 時(shí)差定位技術(shù)
2.3.2 互相關(guān)式定位技術(shù)
2.3.3 Delta T源定位技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于平板的聲發(fā)射試驗(yàn)基礎(chǔ)
3.1 基于平板的聲發(fā)射試驗(yàn)原理與步驟
3.1.1 試驗(yàn)原理
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 平板聲發(fā)射試驗(yàn)系統(tǒng)
3.2.1 聲發(fā)射采集系統(tǒng)
3.2.2 聲發(fā)射試驗(yàn)裝置
3.2.3 硬件參數(shù)設(shè)置
3.3 試驗(yàn)系統(tǒng)檢驗(yàn)
3.3.1 傳感器測(cè)試
3.3.2 系統(tǒng)測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于平板的聲發(fā)射源定位試驗(yàn)
4.1 平板波速測(cè)量
4.1.1 測(cè)量裝置及原理
4.1.2 波速測(cè)量結(jié)果
4.2 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)平板源定位試驗(yàn)
4.2.1 TOA法試驗(yàn)
4.2.2 Delta T試驗(yàn)
4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 復(fù)雜結(jié)構(gòu)平板源定位試驗(yàn)
4.3.1 TOA法試驗(yàn)
4.3.2 Delta T 試驗(yàn)
4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 不同分辨率對(duì)Delta T法源定位的影響
4.4.1 整體分辨率影響
4.4.2 局部分辨率的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 聲發(fā)射定位軟件設(shè)計(jì)
5.1 時(shí)差定位軟件
5.1.1 時(shí)差定位軟件需求分析
5.1.2 時(shí)差定位軟件
5.2 Delta T定位軟件
5.2.1 Delta T定位軟件需求分析
5.2.2 DeltaT定位軟件
5.3 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)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于聲發(fā)射的風(fēng)機(jī)軸承故障診斷研究[J]. 常麗,趙若君. 儀表技術(shù)與傳感器. 2017(09)
[2]采用聲發(fā)射技術(shù)預(yù)測(cè)機(jī)器人機(jī)械故障的可行性研究[J]. 朱振軍,尹瑞榮,姜錫魯,葉建偉. 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(17)
[3]一種艦船氣體泄漏的聲發(fā)射檢測(cè)方法[J]. 唐昉,謝江輝. 船舶工程. 2017(S1)
[4]基于聲發(fā)射技術(shù)的柴油機(jī)故障診斷[J]. 于志民,徐燕銘. 江西建材. 2017(13)
[5]基于多次互相關(guān)和Geiger算法的聲發(fā)射源定位研究[J]. 黃曉紅,孫國(guó)慶,張凱月,王婕. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(07)
[6]斷鉛試驗(yàn)聲發(fā)射信號(hào)處理與損傷源定位研究[J]. 張志強(qiáng),張國(guó)勝,劉艷芳,王軍威,高素梅. 中國(guó)測(cè)試. 2015(08)
[7]聲發(fā)射信號(hào)分析與處理方法研究進(jìn)展[J]. 許中林,李國(guó)祿,董天順,劉金海,王海斗,康嘉杰. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(09)
[8]大型觀覽車滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射特性[J]. 何存富,張君嬌,沈功田,吳占穩(wěn),袁俊. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[9]AE技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用[J]. 劉剛,陳超. 中國(guó)科技信息. 2012(01)
[10]中國(guó)無損檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)展[J]. 沈功田. 無損檢測(cè). 2008(11)
博士論文
[1]起重機(jī)的聲發(fā)射源特性及識(shí)別方法研究[D]. 吳占穩(wěn).武漢理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]起重機(jī)主粱疲勞裂紋的聲發(fā)射特性研究[D]. 楊勇.昆明理工大學(xué) 2015
[2]基于主動(dòng)Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究[D]. 申曉月.中北大學(xué) 2014
[3]聲發(fā)射技術(shù)在直升機(jī)部件疲勞裂紋檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 徐新.南京航空航天大學(xué) 2003
本文編號(hào):3707457
【文章頁(yè)數(shù)】:84 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
注釋表
第一章 緒論
1.1 課題背景及意義
1.2 聲發(fā)射在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展與應(yīng)用
1.2.1 聲發(fā)射技術(shù)的發(fā)展
1.2.2 聲發(fā)射技術(shù)的應(yīng)用
1.3 聲發(fā)射源定位技術(shù)研究現(xiàn)狀
1.4 聲發(fā)射信號(hào)處理的研究現(xiàn)狀
1.4.1 參數(shù)分析法
1.4.2 頻譜分析法
1.4.3 時(shí)頻分析法
1.5 本文研究?jī)?nèi)容
第二章 聲發(fā)射檢測(cè)的物理基礎(chǔ)
2.1 聲發(fā)射源的產(chǎn)生
2.2 聲發(fā)射波的傳播
2.2.1 聲發(fā)射波的傳播模式
2.2.2 聲發(fā)射波的傳播速度
2.3 聲發(fā)射源定位技術(shù)
2.3.1 時(shí)差定位技術(shù)
2.3.2 互相關(guān)式定位技術(shù)
2.3.3 Delta T源定位技術(shù)
2.4 本章小結(jié)
第三章 基于平板的聲發(fā)射試驗(yàn)基礎(chǔ)
3.1 基于平板的聲發(fā)射試驗(yàn)原理與步驟
3.1.1 試驗(yàn)原理
3.1.2 試驗(yàn)方法
3.2 平板聲發(fā)射試驗(yàn)系統(tǒng)
3.2.1 聲發(fā)射采集系統(tǒng)
3.2.2 聲發(fā)射試驗(yàn)裝置
3.2.3 硬件參數(shù)設(shè)置
3.3 試驗(yàn)系統(tǒng)檢驗(yàn)
3.3.1 傳感器測(cè)試
3.3.2 系統(tǒng)測(cè)試
3.4 本章小結(jié)
第四章 基于平板的聲發(fā)射源定位試驗(yàn)
4.1 平板波速測(cè)量
4.1.1 測(cè)量裝置及原理
4.1.2 波速測(cè)量結(jié)果
4.2 簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)平板源定位試驗(yàn)
4.2.1 TOA法試驗(yàn)
4.2.2 Delta T試驗(yàn)
4.2.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4.3 復(fù)雜結(jié)構(gòu)平板源定位試驗(yàn)
4.3.1 TOA法試驗(yàn)
4.3.2 Delta T 試驗(yàn)
4.3.3 試驗(yàn)結(jié)果分析
4.4 不同分辨率對(duì)Delta T法源定位的影響
4.4.1 整體分辨率影響
4.4.2 局部分辨率的影響
4.5 本章小結(jié)
第五章 聲發(fā)射定位軟件設(shè)計(jì)
5.1 時(shí)差定位軟件
5.1.1 時(shí)差定位軟件需求分析
5.1.2 時(shí)差定位軟件
5.2 Delta T定位軟件
5.2.1 Delta T定位軟件需求分析
5.2.2 DeltaT定位軟件
5.3 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)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于聲發(fā)射的風(fēng)機(jī)軸承故障診斷研究[J]. 常麗,趙若君. 儀表技術(shù)與傳感器. 2017(09)
[2]采用聲發(fā)射技術(shù)預(yù)測(cè)機(jī)器人機(jī)械故障的可行性研究[J]. 朱振軍,尹瑞榮,姜錫魯,葉建偉. 中國(guó)設(shè)備工程. 2017(17)
[3]一種艦船氣體泄漏的聲發(fā)射檢測(cè)方法[J]. 唐昉,謝江輝. 船舶工程. 2017(S1)
[4]基于聲發(fā)射技術(shù)的柴油機(jī)故障診斷[J]. 于志民,徐燕銘. 江西建材. 2017(13)
[5]基于多次互相關(guān)和Geiger算法的聲發(fā)射源定位研究[J]. 黃曉紅,孫國(guó)慶,張凱月,王婕. 礦業(yè)研究與開發(fā). 2016(07)
[6]斷鉛試驗(yàn)聲發(fā)射信號(hào)處理與損傷源定位研究[J]. 張志強(qiáng),張國(guó)勝,劉艷芳,王軍威,高素梅. 中國(guó)測(cè)試. 2015(08)
[7]聲發(fā)射信號(hào)分析與處理方法研究進(jìn)展[J]. 許中林,李國(guó)祿,董天順,劉金海,王海斗,康嘉杰. 材料導(dǎo)報(bào). 2014(09)
[8]大型觀覽車滾動(dòng)軸承的聲發(fā)射特性[J]. 何存富,張君嬌,沈功田,吳占穩(wěn),袁俊. 北京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào). 2013(05)
[9]AE技術(shù)在石油工程中的應(yīng)用[J]. 劉剛,陳超. 中國(guó)科技信息. 2012(01)
[10]中國(guó)無損檢測(cè)與評(píng)價(jià)技術(shù)的進(jìn)展[J]. 沈功田. 無損檢測(cè). 2008(11)
博士論文
[1]起重機(jī)的聲發(fā)射源特性及識(shí)別方法研究[D]. 吳占穩(wěn).武漢理工大學(xué) 2008
碩士論文
[1]起重機(jī)主粱疲勞裂紋的聲發(fā)射特性研究[D]. 楊勇.昆明理工大學(xué) 2015
[2]基于主動(dòng)Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的應(yīng)用研究[D]. 申曉月.中北大學(xué) 2014
[3]聲發(fā)射技術(shù)在直升機(jī)部件疲勞裂紋檢測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 徐新.南京航空航天大學(xué) 2003
本文編號(hào):3707457
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