【摘要】：鐵磁材料(FM)廣泛應(yīng)用于建筑、橋梁、鐵路、石油、地鐵等重要領(lǐng)域,近些年大量的鋼結(jié)構(gòu)建筑垮塌事故使其安全性越發(fā)受到人們關(guān)注,及時、準確的發(fā)現(xiàn)鐵磁材料的損傷位置和損傷程度,預(yù)防和避免安全事故發(fā)生,具有重要的理論意義和研究價值。主要研究內(nèi)容如下:(1)二維在線式磁場強度檢測系統(tǒng)研究。針對現(xiàn)有的金屬磁記憶(MMM)檢測系統(tǒng)大多只能實現(xiàn)單向檢測、數(shù)據(jù)不能連續(xù)檢測的問題,設(shè)計了一種二維在線式磁場強度檢測系統(tǒng),可實現(xiàn)多路切向、法向磁記憶磁場分量同時檢測。采用實驗對比的方法研究了裂紋損傷與圓孔損傷在有無外載荷作用下切向和法向磁場強度的變化情況;利用三維數(shù)值可視化的方法將歸一化的磁場切向分量映射到三維坐標系中,依據(jù)極值的大小及其出現(xiàn)的范圍識別損傷位置及損傷類型。(2)損傷磁場特征分析。針對鐵磁材料磁場變化量較小,難以根據(jù)磁記憶數(shù)值大小直接判斷其損傷程度,采用小波包能量譜分析方法對勻質(zhì)鐵磁材料切向磁記憶信號進行處理,得到一個32維能量譜特征向量,利用主參數(shù)分析和閾值將特征向量降維至8維的能量譜特征向量。采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分類器對特征向量進行訓(xùn)練學(xué)習,預(yù)測不同損傷類型的損傷程度,結(jié)果表明小波包能量譜特征能很好的用于識別裂紋型損傷程度,但對大面積損傷識別效果較差。(3)損傷磁場圖譜研究。為了識別鐵磁材料損傷類型及損傷位置,本文采用色彩圖譜的方法對磁記憶信號進行處理。將鐵磁材料切向磁記憶信號映射到色彩相空間中構(gòu)造色彩圖譜,采用圖像灰度化和二值化算法對其處理,依據(jù)色彩突變區(qū)域的面積,判斷損傷位置及損傷類型。結(jié)果表明,色彩圖譜的方法依據(jù)損傷區(qū)域的面積和形狀能直觀的發(fā)現(xiàn)并確定損傷類型和損傷位置;隨著損傷區(qū)域增大,識別的損傷面積也在增大,但對于深層損傷識別效果不理想。本文采用時域、頻域及圖像方法分別對鐵磁材料不同損傷類型和不同損傷程度下磁場記憶信號變化情況進行研究。結(jié)果表明,時域方法能快速發(fā)現(xiàn)鐵磁材料損傷位置,頻域方法能發(fā)現(xiàn)鐵磁材料的損傷程度,圖像方法能發(fā)現(xiàn)鐵磁材料損傷類型。因此,采用三種方法相結(jié)合能快速準確識別鐵磁材料損傷位置和損傷程度。
【圖文】：

圖 2.7 傳感器電路原理圖22Z 磁阻傳感器有 4 根輸出信號線，，4 和 5 輸出切向的磁向磁場信號強度，傳感器后端的模擬信號調(diào)理電路由運算組成，如圖 3.2 所示。由于傳感器輸出的信號為毫伏級

圖 2.8 電源模塊電路原理圖器 STM32103F 中集成有電量監(jiān)測電路，通過軟件值顯示在液晶顯示器上，電池電量飽滿狀態(tài)時，，電量百分比下降。當電壓值低于最低預(yù)設(shè)值時
【學(xué)位授予單位】：西安建筑科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM271

【參考文獻】

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3 王r

本文編號：2601419