錨固支護(hù)具有成本低、效率高、性能好等諸多優(yōu)點,在工程中得到了廣泛應(yīng)用。良好的錨桿支護(hù)效果是工程安全的保障,但是隨著錨桿在工程中發(fā)揮作用,難免會出現(xiàn)各種各樣的缺陷。灌漿作為錨桿錨固系統(tǒng)的重要組成部分,一旦發(fā)生嚴(yán)重的損壞,使得粘結(jié)力達(dá)不到要求,很可能影響支護(hù)效果,給工程安全帶來威脅,因此判別錨桿錨固系統(tǒng)的灌漿是否存在缺陷很有必要。目前的缺陷識別方法大多基于信號處理技術(shù),然后通過專業(yè)人員對波形的分析進(jìn)行人工提取特征,存在費(fèi)時費(fèi)力、特征難以充分挖掘等問題。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以作為智能分類器來應(yīng)用,通過非線性的激活函數(shù)可自動進(jìn)行特征提取,為錨桿錨固系統(tǒng)的缺陷識別提供了新的研究方向。但運(yùn)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行錨桿錨固系統(tǒng)的缺陷識別存在兩方面的問題,首先,實際工程中錨桿錨固系統(tǒng)發(fā)生的缺陷很可能是數(shù)據(jù)庫中沒有的類型,因此具有未知的特征,這給判別錨桿錨固系統(tǒng)是否存在缺陷帶來困難;其次,收集帶標(biāo)簽的錨桿錨固系統(tǒng)的數(shù)據(jù)成本很高,而且以較少的有標(biāo)簽訓(xùn)練樣本對缺陷情況進(jìn)行識別是一個具有挑戰(zhàn)性的問題。本文針對以上兩個問題,提出了一種卷積生成對抗網(wǎng)絡(luò),并將其作為分類器對基于超聲導(dǎo)波的錨桿錨固系統(tǒng)實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行缺陷識別。主要研究內(nèi)容... 

【文章來源】：石家莊鐵道大學(xué)河北省

【文章頁數(shù)】：66 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

巷道中的錨桿錨固系統(tǒng)(錨桿的大部分埋在圍巖中，只有自由端裸露在外面)

第一章緒論-8-檢測的理論基礎(chǔ)，然后利用超聲導(dǎo)波法對四種錨桿錨固系統(tǒng)模型在搭建的實驗平臺上進(jìn)行了數(shù)據(jù)采集。第三章基于有監(jiān)督MSCGAN的錨桿錨固系統(tǒng)未知缺陷識別。首先，對生成對抗網(wǎng)絡(luò)的理論進(jìn)行了介紹，然后提出了多尺度卷積生成對抗網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)用有監(jiān)督的學(xué)習(xí)方式，將所提出的網(wǎng)絡(luò)用于錨桿錨固系統(tǒng)未知缺陷識別，并將識別結(jié)果與其他算法進(jìn)行了比較，最終確定了尺度的大校第四章基于半監(jiān)督MSCGAN的錨桿錨固系統(tǒng)缺陷識別。針對訓(xùn)練神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)需要大量有標(biāo)簽樣本的問題，采用半監(jiān)督學(xué)習(xí)的方法，按照是否將所有帶缺陷的錨桿錨固系統(tǒng)視為一類，對相關(guān)的缺陷識別工作進(jìn)行了兩組實驗，并進(jìn)行了實驗分析。第五章總結(jié)與展望。本章對目前所做工作進(jìn)行了總結(jié)，并對實驗準(zhǔn)備和提高模型泛化能力方面進(jìn)行了展望。圖1-2論文整體研究框圖

第二章錨桿錨固系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集-9-第二章錨桿錨固系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集可靠的實驗數(shù)據(jù)是錨桿錨固系統(tǒng)缺陷識別工作的基礎(chǔ)，超聲導(dǎo)波法作為獲取數(shù)據(jù)的方法之一，應(yīng)用非常廣泛，具有單點激勵、檢測距離遠(yuǎn)等諸多優(yōu)點[49]。本章采用基于磁致伸縮的超聲導(dǎo)波法對完好型錨桿錨固系統(tǒng)模型和三種帶有灌漿缺陷的錨桿錨固系統(tǒng)模型進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。2.1磁致伸縮效應(yīng)與原理當(dāng)給物體施加外磁場時，一些物體在磁化方向上會發(fā)生伸長或縮短的現(xiàn)象，被稱為磁致伸縮效應(yīng)。從微觀角度來看(如圖2-1所示)，在外加磁場的作用下，物體會按照易于磁化的方向(即外部磁場的磁場線方向)發(fā)生磁化，以降低其自身的磁場能量，與此同時晶格會產(chǎn)生形變，最終這種微觀形變累積形成宏觀形變。圖2-1磁致伸縮原理(圖中的小區(qū)域稱為磁疇，箭頭表示磁化取向，在沒有外加磁場時，各磁疇的自發(fā)磁化取向不同，作用相互抵消，因此對外不顯示磁性。但外磁場的作用使得鐵磁性物質(zhì)中磁籌的取向逐漸平行于外磁場方向，宏觀上在外磁場的方向上顯示伸長，而在垂直于外磁場的方向上顯示縮短)鐵磁性物質(zhì)均具有磁致伸縮效應(yīng)，對于不同的材料其磁致伸縮的強(qiáng)度不同，此外，磁致伸縮材料的伸縮量還與磁場強(qiáng)度的大小有關(guān)，磁場強(qiáng)度越大，物體產(chǎn)生的形變量越大，但磁場強(qiáng)度和形變量并不是嚴(yán)格的正比關(guān)系，當(dāng)磁場強(qiáng)度增長到一定值時，材料的形變量不再增加，如圖2-2所示。


本文編號：3490222