本文關(guān)鍵詞：時變應(yīng)力超聲波動態(tài)檢測技術(shù)

  更多相關(guān)文章： 時變應(yīng)力 超聲波 動態(tài)檢測 稀疏分解 相位提取

【摘要】：在實際的工程應(yīng)用中,應(yīng)力的狀態(tài)是時刻變化的,動態(tài)的檢測應(yīng)力狀態(tài)有利于研究被測材料的使用狀態(tài),而運(yùn)用時差法檢測法對采集設(shè)備動態(tài)檢測精度要求較高,采樣率較大,使得檢測成本比較高,動態(tài)誤差大。所以本文提出了一種基于超聲波波長變化的材料應(yīng)力檢測技術(shù),來實現(xiàn)對時變應(yīng)力進(jìn)行超聲波動態(tài)檢測,并進(jìn)行了實驗驗證。首先介紹了應(yīng)力狀態(tài)檢測運(yùn)用的技術(shù)背景以及在工業(yè)中的重要性;再簡要描述了常用的應(yīng)力檢測方法以及他們各自的檢測優(yōu)缺點(diǎn);最后闡述了超聲波應(yīng)力檢測方法在國內(nèi)外的研究狀況,以及應(yīng)力檢測方法的發(fā)展趨勢。然后簡述了超聲波應(yīng)力檢測技術(shù)的基本理論:介紹了超聲波的定義、激發(fā)與接收原理;其次介紹了超聲波在固體中的傳播特性:在固體中超聲波的分類方式和超聲波在固體中的運(yùn)動方程,為固體中聲彈性理論奠定基礎(chǔ);運(yùn)用聲彈性理論,推導(dǎo)出了應(yīng)力變化量與超聲波縱波、橫波各自的關(guān)系;最后提出了應(yīng)力理論檢測方法的創(chuàng)新:一種基于超聲波波長變化的材料應(yīng)力檢測技術(shù),并進(jìn)行公式的推導(dǎo),并分析了與傳統(tǒng)時差法應(yīng)力檢測的優(yōu)勢。接著采用MATLAB軟件對時變應(yīng)力超聲波信號有效成分提取進(jìn)行了研究。簡要的分析了激勵超聲波信號、初始接收超聲波信號以及加載應(yīng)力時超聲波接收信號的信號模型;介紹了常用的信號去噪處理方法,并著重描述了稀疏分解去噪的構(gòu)造方法;再介紹了信號相位提取方法;最后運(yùn)用MATLAB軟件對信號進(jìn)行仿真,進(jìn)行了稀疏分解正交匹配追蹤去噪方法對信號進(jìn)行重構(gòu),并用快速傅里葉變換對重構(gòu)信號進(jìn)行了相位的提取,將提取到的相位與原始的相位進(jìn)行了比較。最后搭建了時變應(yīng)力超聲波動態(tài)檢測系統(tǒng)。搭建簡易的測試平臺,對基于超聲波波長變化的材料應(yīng)力檢測技術(shù),運(yùn)用稀疏分解OMP算法和FFT相位提取方法對其進(jìn)行實驗驗證,分析了實驗誤差,總結(jié)了實驗的不足;并實驗對比了傳統(tǒng)超聲波應(yīng)力檢測時差法,分析了實驗的本文所提出方法對比時差法的的優(yōu)勢與不足及改進(jìn)方法。
【關(guān)鍵詞】：時變應(yīng)力 超聲波 動態(tài)檢測 稀疏分解 相位提取
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB553
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-19
• 1.1 課題研究的背景及意義10
• 1.2 應(yīng)力檢測技術(shù)10-14
• 1.2.1 有損測量法11
• 1.2.2 無損測量法11-13
• 1.2.3 超聲應(yīng)力檢測的國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r13-14
• 1.3 信號處理方法14-17
• 1.3.1 傅里葉變換14-15
• 1.3.2 小波變換15-16
• 1.3.3 經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解16
• 1.3.4 稀疏分解16
• 1.3.5 稀疏分解方法的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀16-17
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容及結(jié)構(gòu)安排17-19
• 第二章 超聲波應(yīng)力檢測技術(shù)的基本理論19-35
• 2.1 超聲波概述19-20
• 2.2 超聲波傳感器20-21
• 2.2.1 壓電超聲傳感器20-21
• 2.2.2 磁致伸縮超聲傳感器21
• 2.2.3 靜電超聲傳感器21
• 2.3 固體中超聲波的傳播特性21-28
• 2.3.1 超聲波的分類21-23
• 2.3.2 聲波的運(yùn)動微分方程23-28
• 2.4 固體聲彈性理論28-30
• 2.5 超聲波應(yīng)力檢測方法30-34
• 2.5.1 縱波與應(yīng)力的關(guān)系30-31
• 2.5.2 基于超聲波波長變化的材料應(yīng)力檢測技術(shù)31-34
• 2.6 本章小結(jié)34-35
• 第三章 時變應(yīng)力超聲波信號有效成分提取的方法研究35-52
• 3.1 超聲波信號模型35
• 3.2 稀疏分解去噪基本理論35-42
• 3.2.1 信號的稀疏分解36-39
• 3.2.2 過完備原子庫39-41
• 3.2.3 信號稀疏分解算法41-42
• 3.3 信號相位提取42-44
• 3.4 信號仿真分析44-51
• 3.5 本章小結(jié)51-52
• 第四章 時變應(yīng)力超聲波動態(tài)檢測系統(tǒng)52-63
• 4.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)52
• 4.2 系統(tǒng)檢測平臺52-53
• 4.3 應(yīng)力檢測實驗53-62
• 4.3.1 時變應(yīng)力超聲波動態(tài)檢測實驗55-56
• 4.3.2 傳統(tǒng)應(yīng)力檢測實驗56-58
• 4.3.3 實驗對比和分析58-62
• 4.4 本章小節(jié)62-63
• 第五章 工作總結(jié)與展望63-65
• 5.1 論文工作總結(jié)63
• 5.2 展望63-65
• 致謝65-66
• 參考文獻(xiàn)66-69
• 攻碩期間取得的研究成果69-70

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1 朱文予;;不穩(wěn)定變應(yīng)力下零件的等效可靠度[J];現(xiàn)代機(jī)械;1992年01期

2 ;[J];;年期

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1 吳舒嫻;時變應(yīng)力超聲波動態(tài)檢測技術(shù)[D];電子科技大學(xué);2016年

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本文編號：942085