本文關(guān)鍵詞：基于信息熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷磁記憶定量化研究

  更多相關(guān)文章： 磁記憶檢測 D-S證據(jù)理論 焊縫 信息熵 熵帶

【摘要】：焊縫缺陷主要包含夾渣、氣孔、未融合和未焊透等類型,這些缺陷的出現(xiàn)會降低焊縫的承載能力,產(chǎn)生應(yīng)力集中引起裂紋,致使焊件破裂導(dǎo)致事故的發(fā)生。常規(guī)無損檢測方法無法發(fā)現(xiàn)早期的應(yīng)力集中,新興的金屬磁記憶檢測技術(shù)不僅可以檢測出試件宏觀缺陷,而且還可檢測出應(yīng)力集中區(qū)及早期的損傷,可以避免由于早期損傷對設(shè)備造成的安全隱患問題。但由于載荷環(huán)境、焊接材質(zhì)的不同,加上測量時噪聲、提離變化及被測對象表面沉積物、支撐架等非缺陷因素的干擾,使得磁記憶數(shù)據(jù)呈現(xiàn)分散性、不確定性,給焊縫缺陷程度的識別帶來困難。為了解決這一難題,本文首先引入D-S證據(jù)理論對焊縫缺陷類型進行識別,在此基礎(chǔ)上利用信息熵結(jié)合D-S理論進一步對焊縫缺陷等級做出定量化的評定。首先進行了焊縫的疲勞試驗,設(shè)計了Q235B母材的焊接試件,預(yù)制夾渣、氣孔、未融合和未焊透四種缺陷類型,對比不同焊縫缺陷類型磁記憶信號發(fā)現(xiàn),夾渣試件的磁記憶信號變化比較平緩;氣孔缺陷的磁記憶信號會出現(xiàn)小的波動總體變化比較平緩;未融合缺陷的磁記憶信號出現(xiàn)劇烈的波動有明顯的波峰和波谷,信號往復(fù)變化出現(xiàn)多個波峰和波谷;未焊透缺陷的磁記憶信號比其他3種缺陷擁有更加劇烈的波動,整體的磁記憶信號出現(xiàn)巨大的跳變,擁有突出的波峰和波谷。不同焊縫缺陷類型的磁記憶信號特征值,如峰峰值、梯度值、梯度狀態(tài)極限系數(shù)、區(qū)域能量值和強度變化率,都有很大程度的重疊,難以區(qū)分缺陷類型。為此利用D-S證據(jù)理論將五種特征值組合構(gòu)成證據(jù)體,進行可信度合成判斷,解決了由于磁記憶特征值重疊造成焊縫缺陷類型識別困難的問題,提高了識別的精確性。為了進一步實現(xiàn)焊縫缺陷程度定量化的評定,對照X射線檢測評價標準,引入能夠反映缺陷處磁記憶信號特征的4種信息熵,即奇異譜熵、功率譜熵、小波空間狀態(tài)特征譜熵和相對譜熵,建立焊縫缺陷四等級磁記憶定量化模型。通過焊縫疲勞損傷磁記憶檢測試驗,分別提取焊縫缺陷不同等級對應(yīng)的4種信息熵及其熵帶的臨界特征值,利用數(shù)理統(tǒng)計方法得到各熵帶的數(shù)學(xué)期望值,建立了基于信息熵帶期望值的貼近度公式,聯(lián)合D-S證據(jù)理論,以信息熵貼近度作為證據(jù)體,建立基本可信度分配函數(shù),通過D-S證據(jù)理論的證據(jù)組合原理來將基本可信度進行信息融合,依據(jù)D-S診斷規(guī)則輸出焊縫缺陷等級識別結(jié)果,建立了基于信息熵和D-S證據(jù)理論聯(lián)合的焊縫缺陷等級評價方法,為實際工程中焊縫缺陷等級定量化評定提供新的思路和方法依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：磁記憶檢測 D-S證據(jù)理論 焊縫 信息熵 熵帶
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 創(chuàng)新點摘要7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景目的及意義10-11
• 1.2 磁記憶檢測技術(shù)11-13
• 1.2.1 磁記憶檢測技術(shù)與其他無損檢測技術(shù)的對比11-12
• 1.2.2 磁記憶檢測技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 信息熵與D-S證據(jù)理論研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文研究的內(nèi)容14-16
• 第二章 焊縫磁記憶檢測機理16-21
• 2.1 引言16
• 2.2 鐵磁金屬的性質(zhì)16-18
• 2.2.1 磁疇和疇壁17
• 2.2.2 鐵磁性材料的自發(fā)磁化17-18
• 2.3 磁記憶效應(yīng)機理18-19
• 2.4 磁偶極子模型19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 焊縫疲勞試驗21-29
• 3.1 引言21
• 3.2 實驗方案21-23
• 3.2.1 實驗材料和儀器21-22
• 3.2.2 實驗方法22-23
• 3.3 實驗結(jié)果及分析23-27
• 3.3.1 不同類型焊縫缺陷的磁記憶信號特征研究23-26
• 3.3.2 焊縫缺陷不同損傷等級磁記憶信號特征對比26-27
• 3.4 本章小結(jié)27-29
• 第四章 D-S理論研究與焊縫缺陷類型定量識別29-38
• 4.1 引言29
• 4.2 Dempstre-Shafer理論研究29-32
• 4.2.1 信度函數(shù)29-30
• 4.2.2 D-S理論融合規(guī)則30-32
• 4.3 基于D-S理論的焊縫缺陷類型識別32-37
• 4.3.1 D-S理論信息融合決策的基本方法32-33
• 4.3.2 磁記憶信號的特征值提取33-34
• 4.3.3 基于D-S證據(jù)理論的焊縫缺陷識別34-37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 第五章 基于熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷等級定量識別38-48
• 5.1 引言38
• 5.2 焊縫損傷等級定量化38
• 5.3 磁記憶信號的信息熵38-40
• 5.3.1 相對譜熵38
• 5.3.2 奇異譜熵38-39
• 5.3.3 功率譜熵39
• 5.3.4 小波空間能譜熵39-40
• 5.4 焊縫缺陷磁記憶信號的熵帶及信息熵期望值40-44
• 5.4.1 焊縫試件不同缺陷等級磁記憶信號相對譜熵41-42
• 5.4.2 焊縫試件不同缺陷等級磁記憶信號奇異譜熵42-43
• 5.4.3 焊縫試件不同缺陷等級磁記憶信號功率譜熵43
• 5.4.4 焊縫試件不同缺陷等級磁記憶信號小波空間能譜熵43-44
• 5.5 基于熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷等級定量識別44-47
• 5.5.1 信息熵貼近度45
• 5.5.2 基于信息熵的基本可信度分配函數(shù)的構(gòu)造45
• 5.5.3 基于信息熵與D-S理論聯(lián)合診斷后的結(jié)果分析45-47
• 5.6 本章小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-50
• 參考文獻50-54
• 發(fā)表文章目錄54-55
• 致謝55-56

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 于鳳云;;拉應(yīng)力引起的磁記憶特性及其與檢測時間的關(guān)系[J];黑龍江科技學(xué)院學(xué)報;2007年02期

2 陳敇;王曉鳳;楊恩;李路明;;鐵磁構(gòu)件拉壓試驗中的磁記憶效應(yīng)研究[J];無損檢測;2007年05期

3 蹇興亮;周克印;;構(gòu)件形狀對金屬磁記憶檢測的影響[J];理化檢驗(物理分冊);2007年05期

4 李光霽;孫國豪;潘家禎;;3σ方法在磁記憶檢測中的應(yīng)用[J];華東理工大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2007年05期

5 陳星;劉昌奎;陶春虎;董世運;王丹;石常亮;;金屬材料拉伸損傷的磁記憶表征[J];無損檢測;2009年05期

6 常福清;劉東旭;劉峰;;磁記憶檢測中的力-磁關(guān)系及其實驗觀察[J];實驗力學(xué);2009年04期

7 任吉林;王進;范振中;宋凱;唐繼紅;;一種磁記憶檢測定量分析的新方法[J];儀器儀表學(xué)報;2010年02期

8 高廣興;沈功田;胡斌;張萬嶺;李金海;吳占穩(wěn);;在用起重機金屬磁記憶檢測的信號特征及驗證[J];無損檢測;2010年05期

9 黃海鴻;劉儒軍;張曦;汪燕;劉志峰;;面向再制造的510L鋼疲勞裂紋擴展磁記憶檢測[J];機械工程學(xué)報;2013年01期

10 周培;任吉林;孫金立;宋凱;王振;;李薩如圖在磁記憶二維定量檢測中的應(yīng)用[J];航空學(xué)報;2013年08期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 丁克勤;周艦;何石;王洪柱;張旭;黃冬林;;多通道磁記憶檢測儀研制[A];國產(chǎn)科學(xué)儀器應(yīng)用、創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)化學(xué)術(shù)研討會論文集（一）[C];2007年

2 石常亮;董世運;徐濱士;何鵬;王丹;;單向靜載拉伸下合金鋼表面的磁記憶效應(yīng)[A];第七屆全國表面工程學(xué)術(shù)會議暨第二屆表面工程青年學(xué)術(shù)論壇論文集（二）[C];2008年

3 萬升云;;鐵道車輛車輪輻板孔的磁記憶檢測研究[A];2007'湖北·武漢NDT學(xué)術(shù)年會論文集[C];2007年

4 崔常京;劉桂良;董世運;陳群志;董麗虹;;靜載作用下典型結(jié)構(gòu)鋼磁記憶信號的變化規(guī)律[A];第七屆全國MTS材料試驗學(xué)術(shù)會議論文集（二）[C];2007年

5 龔洪賓;江泉;錢宏南;陳勤發(fā);紀岡成;劉少印;劉宇;;磁記憶應(yīng)力測定技術(shù)在熱處理過程中的應(yīng)用[A];西南地區(qū)第十屆NDT學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2009年

6 郭鵬舉;趙海江;關(guān)衛(wèi)和;;參數(shù)設(shè)置對磁記憶技術(shù)判斷缺陷靈敏度的影響[A];安徽省機械工程學(xué)會成立50周年論文集[C];2014年

7 孫國豪;張春江;劉軍;李希成;柏明清;唐春容;趙立凡;;磁記憶檢測技術(shù)在壓力管道檢測中的應(yīng)用[A];第三屆全國管道技術(shù)學(xué)術(shù)會議壓力管道技術(shù)研究進展精選集[C];2006年

8 王金海;;環(huán)狀鏈條的磁記憶檢測[A];全國火電大機組（600MW級）競賽第8屆年會論文集[C];2004年

9 任文堅;;磁記憶無損檢測技術(shù)的現(xiàn)狀及展望[A];2014陜西省第十四屆無損檢測年會暨產(chǎn)品展示會論文集[C];2014年

10 鐘力強;李路明;;檢測環(huán)境磁場對磁記憶方法評價應(yīng)力集中的影響[A];北京機械工程學(xué)會2008年優(yōu)秀論文集[C];2008年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 閆家魁;俄羅斯首創(chuàng)金屬磁記憶檢測方法[N];中國機電日報;2002年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前5條

1 萬升云;磁記憶檢測原理及其應(yīng)用技術(shù)的研究[D];華中科技大學(xué);2006年

2 邢海燕;基于磁記憶技術(shù)的疲勞損傷評估及壽命預(yù)測[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

3 石常亮;面向再制造鐵磁性構(gòu)件損傷程度的磁記憶/超聲綜合無損評估[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 王文江;基于駐波疲勞累積損傷的磁記憶效應(yīng)及反問題研究[D];大慶石油大學(xué);2006年

5 冷建成;基于磁記憶技術(shù)的鐵磁性材料早期損傷診斷方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 張世亮;X80管線鋼疲勞損傷的磁記憶檢測試驗研究[D];燕山大學(xué);2015年

2 焦江娜;基于磁記憶的金屬管道損傷檢測及評估方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

3 曹世侖;承壓設(shè)備磁記憶診斷技術(shù)實驗研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2014年

4 于偉;基于磁記憶技術(shù)的鉆具檢測及修復(fù)評價[D];東北石油大學(xué);2015年

5 韓亞潼;基于信息熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷磁記憶定量化研究[D];東北石油大學(xué);2015年

6 王建锃;基于磁記憶的2Cr13試樣熱處理質(zhì)量評價研究[D];東北石油大學(xué);2015年

7 路勝卓;磁記憶用于材料熱處理質(zhì)量評估的方法研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2007年

8 王歡;金屬磁記憶檢測方法及試驗研究[D];華中科技大學(xué);2005年

9 梁義;基于磁記憶的壓縮機曲軸檢測技術(shù)研究[D];東北石油大學(xué);2013年

10 尹大偉;鋼鐵材料損傷行為的磁記憶無損檢測試驗研究[D];哈爾濱工程大學(xué);2005年

，

本文編號：946986