本文關(guān)鍵詞：基于小波包能量譜的金屬板中微損傷識別方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文基于小波包能量譜分析方法,研究了壓電耦合板結(jié)構(gòu)中微損傷及其損傷程度的檢測和識別方法。首先建立了壓電耦合板的譜有限元模型,數(shù)值模擬研究了金屬板中微小損傷發(fā)生細(xì)微變化時傳感器的動態(tài)響應(yīng);進(jìn)而用小波包分析技術(shù)對響應(yīng)信號進(jìn)行分解,得到一系列子信號的能量譜,研究了不同損傷類別和損傷程度對結(jié)構(gòu)響應(yīng)信號在小波包分解下各節(jié)點能量譜的分布和幅值變化所產(chǎn)生的影響,從而為實際損傷檢測和識別工作提供重要依據(jù)�；贛indlin板理論,建立了在表面粘貼有壓電晶片的金屬板結(jié)構(gòu)的動力學(xué)譜有限元模型,并通過數(shù)值模擬分別得到結(jié)構(gòu)表面存在微小面積的凹陷損傷和內(nèi)部存在微小體積的空隙損傷,以及損傷程度和性質(zhì)發(fā)生細(xì)微變化的情況下傳感器接收的動態(tài)響應(yīng)信號。應(yīng)用小波包分析技術(shù)對結(jié)構(gòu)損傷前后的動態(tài)響應(yīng)信號進(jìn)行小波包分解,得到一系列子信號的能量譜。通過對比信號的能量譜,得到板結(jié)構(gòu)在損傷前后的能量譜變化率,進(jìn)而分析了不同損傷類別和損傷程度對響應(yīng)信號在小波包分解下各節(jié)點能量譜的分布和幅值變化所產(chǎn)生的影響,建立了小波包能量譜變化特征和結(jié)構(gòu)的損傷信息的對應(yīng)關(guān)系。結(jié)果表明,以響應(yīng)信號的能量譜作為結(jié)構(gòu)損傷檢測的特征量,不僅能檢測到板結(jié)構(gòu)中存在的微小凹陷損傷和空隙損傷,而且當(dāng)損傷的特征和程度發(fā)生細(xì)微變化時亦能很好地識別,提高了結(jié)構(gòu)初期微損傷檢測的靈敏度。本文建立的壓電耦合板譜有限元數(shù)值模型及小波包能量譜識別方法將為實際檢測工作中結(jié)構(gòu)微損傷檢測和評估提供重要的分析依據(jù)和理論指導(dǎo)。
【關(guān)鍵詞】：小波包能量譜 超聲導(dǎo)波 壓電晶片 譜有限元 微損傷
【學(xué)位授予單位】：江蘇大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TG115.28
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 超聲檢測的研究現(xiàn)狀10-16
• 1.2.1 研究概況10-11
• 1.2.2 結(jié)構(gòu)中導(dǎo)波傳播的分析方法11-13
• 1.2.3 導(dǎo)波響應(yīng)信號的分析方法13-16
• 1.3 本文主要工作16-18
• 第二章 壓電耦合板結(jié)構(gòu)的動力學(xué)模型18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 基板的動力學(xué)方程18-19
• 2.3 激勵器和傳感器的壓電方程19-21
• 2.4 譜有限元法21-24
• 2.4.1 形函數(shù)的構(gòu)建23
• 2.4.2 質(zhì)量矩陣和剛度矩陣的構(gòu)建23-24
• 2.5 壓電耦合板結(jié)構(gòu)的譜有限元建模24-26
• 2.5.1 Mindlin板譜單元的構(gòu)建24-25
• 2.5.2 激勵器和傳感器的譜單元構(gòu)建25-26
• 2.5.3 結(jié)構(gòu)動態(tài)控制方程26
• 2.6 本章小結(jié)26-27
• 第三章 基于小波包能量譜的損傷識別指標(biāo)27-42
• 3.1 引言27
• 3.2 小波分析與小波包分析理論27-37
• 3.2.1 小波變換27-30
• 3.2.2 多分辨分析30-31
• 3.2.3 Mallat算法31-34
• 3.2.4 小波包分析34-37
• 3.3 結(jié)構(gòu)損傷信息提取37
• 3.4 小波包基函數(shù)的選取37-41
• 3.5 本章小結(jié)41-42
• 第四章 壓電耦合板結(jié)構(gòu)微損傷識別數(shù)值模擬42-63
• 4.1 引言42
• 4.2 壓電耦合板結(jié)構(gòu)的數(shù)值模型42-43
• 4.3 結(jié)構(gòu)的損傷設(shè)置43
• 4.4 結(jié)構(gòu)損傷識別43-62
• 4.4.1 結(jié)構(gòu)動態(tài)響應(yīng)信號43-50
• 4.4.2 基于小波包能量譜的損傷識別效果50-62
• 4.5 本章小結(jié)62-63
• 第五章 總結(jié)與展望63-64
• 5.1 總結(jié)63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻(xiàn)64-70
• 致謝70-71
• 在學(xué)期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及其他成果71

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