發(fā)布時(shí)間：2020-05-18 13:59

【摘要】：木材作為一種可再生資源,一直以來都是非常重要的建筑材料,近幾年得益于膠合木硬度高、物理性能穩(wěn)定等特點(diǎn),逐漸成為建造體育場、游樂場等大型結(jié)構(gòu)建筑的主要原材料。由于木結(jié)構(gòu)規(guī)格材均屬于各項(xiàng)異性材料,傳統(tǒng)的無損檢測方法并不適用于木材的內(nèi)部損傷監(jiān)測,同時(shí)也無法實(shí)現(xiàn)對大型木結(jié)構(gòu)建筑的實(shí)時(shí)檢測,因此急需一種實(shí)時(shí)有效的無損檢測方法。聲發(fā)射技術(shù)是一種新型的、主動(dòng)式的無損檢測技術(shù),能夠?qū)Ρ粶y試件內(nèi)部的應(yīng)力變化實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測。通過人工模擬聲發(fā)射源的方式,采集膠合木梁的聲發(fā)射信號,并分析信號在橫、縱兩個(gè)方向上的傳播特征,同時(shí)建立傳感器與聲發(fā)射源的位置分布矩陣實(shí)現(xiàn)聲發(fā)射源的定位,從而得到內(nèi)部應(yīng)力集中的范圍。與此同時(shí),運(yùn)用信號相關(guān)性原理估算聲發(fā)射源的位置,初步記錄膠合木結(jié)構(gòu)建筑可能發(fā)生開裂的部位,以便提前對其進(jìn)行加固處理。針對聲發(fā)射信號在膠合木中的傳播特性,論文主要做了以下研究:1.利用NI公司的高速數(shù)據(jù)采集卡、壓電傳感器、前置放大器搭建了一套聲發(fā)射信號采集平臺,同時(shí)結(jié)合Matlab軟件建立了聲發(fā)射信號的小波分析平臺,實(shí)現(xiàn)了聲發(fā)射信號的多通道采集以及從噪聲中析取出來。文中首先以花旗松膠合木梁為研究對象,采用鉛芯折斷和連續(xù)兩次滑動(dòng)的方式人工模擬聲發(fā)射源,通過兩通道采集系統(tǒng)采集花旗松上、下表面的聲發(fā)射原始信號。同時(shí)利用db小波對采集的信號進(jìn)行分解與重構(gòu),從而得到花旗松聲發(fā)射信號的頻率與傳播特性,研究表明花旗松聲發(fā)射信號平穩(wěn)且主要集中在70 kHz,此時(shí)信號在花旗松表面的傳播速度為514.29 m/s,內(nèi)部的傳播速度為422.45 m/s,且采用小波分析能夠?qū)ⅰ把蜎]”在噪聲中的信號析取出來。2.利用聲發(fā)射技術(shù)對不同含水率的云南松表面聲發(fā)射信號進(jìn)行采集并比較。結(jié)果表明,隨著含水率的增加,AE信號的時(shí)域波形幅值呈衰減趨勢;AE信號在試件表面?zhèn)鞑サ钠骄俾逝c含水率成反比例增長,在絕干狀態(tài)下平均傳播速率達(dá)到最大值為4208.77 m/s,而在飽水狀態(tài)平均速率僅為1414.07 m/s;從重構(gòu)后的信號頻域分布可以發(fā)現(xiàn),四種含水狀態(tài)下試件的頻域波形均主要集中在40~150 kHz之間。3.利用互相關(guān)分析法對膠合木板表面聲源進(jìn)行線性定位,同時(shí)結(jié)合最小二乘法實(shí)現(xiàn)馬尾松膠合木梁聲發(fā)射源的空間定位。首先利用小波變換對采集的信號進(jìn)行小波分解,提取有意義頻帶的信號進(jìn)行波形重構(gòu),隨后對重構(gòu)后的信號進(jìn)行互相關(guān)分析,求得信號到達(dá)兩傳感器的時(shí)間延遲,最后根據(jù)所測得試件中信號的傳播速度求出聲源的位置。結(jié)果表明互相關(guān)是一種適合于膠合木聲發(fā)射源定位的方法,為研究不同材質(zhì)膠合木內(nèi)部損傷和斷裂定位提供參考。
【圖文】：

圖 1-1 聲發(fā)射技術(shù)基本原理Fig.1-1 Basic principle of acoustic emission technique對聲發(fā)射信號的分析與應(yīng)用領(lǐng)域主要包括對聲發(fā)射源進(jìn)行局部定位、探究聲發(fā)射信號的傳播特征、估算聲發(fā)射信號產(chǎn)生的時(shí)間段或波形持續(xù)狀態(tài)、判斷材料是否存在

圖 2-3 Mallat 算法的頻帶逐級分解（3 級）Fig.2-3 Frequency band decomposition of Mallat algorithm（three-level）常見的小波基函數(shù)
【學(xué)位授予單位】：西南林業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB302.5

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;世界最高木制建筑建成[J];江西建材;2019年03期

2 楊會(huì)峰;朱文祥;郝建東;徐偉;;體外預(yù)應(yīng)力膠合木梁抗彎性能試驗(yàn)研究[J];南京工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2016年05期

3 張婷婷;孫巧;孫雪敏;史佳文;丁智鵬;衛(wèi)佩行;王建和;;正交膠合木的研究現(xiàn)狀及國產(chǎn)化展望[J];林業(yè)機(jī)械與木工設(shè)備;2017年01期

4 郭楠;陳慧慧;趙婷婷;;可調(diào)控配筋膠合木梁蠕變模型研究綜述[J];山西建筑;2017年09期

5 郭楠;張平陽;左宏亮;;預(yù)應(yīng)力膠合木梁受彎性能的有限元分析[J];山西建筑;2017年08期

6 周巍宇;;落葉松膠合木銷槽承壓強(qiáng)度影響因素研究[J];中外建筑;2017年06期

7 左宏亮;邱一桐;;錨固裝置對配筋膠合木梁受彎性能影響[J];山西建筑;2017年13期

8 左宏亮;付丁虬;邱一桐;郭楠;;配筋形式對配筋膠合木梁受彎性能影響試驗(yàn)[J];沈陽建筑大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2017年04期

9 曾昭日;;增強(qiáng)膠合木直梁的受彎性能研究綜述[J];廣東建材;2017年08期

10 陳冠華;劉琦;曾憲沂;周啟哲;洪浩凱;劉方舟;;重組竹板增強(qiáng)膠合木梁研究[J];山西建筑;2015年34期

相關(guān)會(huì)議論文 前5條

1 何朝紅;李建軍;周臻徽;陳旭霞;;基于ANSYS的膠合木螺栓連接結(jié)構(gòu)承載力分析[A];《工業(yè)建筑》2016年增刊Ⅱ[C];2016年

2 曹磊;陳伯望;;膠合木梁抗剪性能研究綜述[A];第26屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（第Ⅰ冊）[C];2017年

3 周波;崔佳;周淑容;李志富;;膠合木軸心受壓柱穩(wěn)定承載力數(shù)值分析[A];鋼結(jié)構(gòu)工程研究（十）——中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定與疲勞分會(huì)第14屆(ISSF-2014)學(xué)術(shù)交流會(huì)暨教學(xué)研討會(huì)論文集[C];2014年

4 華毓坤;;國外結(jié)構(gòu)人造板研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[A];中國木材工業(yè)可持續(xù)發(fā)展高層論壇論文集[C];2004年

5 吉英年;周峰;;木結(jié)構(gòu)在大跨度建筑中的應(yīng)用[A];第六屆全國現(xiàn)代結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集[C];2006年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前6條

1 華東師范大學(xué)世博研究院 林拓　虞陽 沙莎;科技創(chuàng)新使生活更快樂更美麗[N];深圳特區(qū)報(bào);2010年

2 本報(bào)記者 林培;可持續(xù)建筑的天作之選[N];中國建設(shè)報(bào);2011年

3 常云　楊君;挪威大自然的賦予[N];國際商報(bào);2009年

4 東南大學(xué)建筑學(xué)院 夏峻嵩;“以小見大”的微建筑探索[N];中華建筑報(bào);2013年

5 賈瑞霞 中國社會(huì)科學(xué)院歐洲研究所;走馬世博 展望中國[N];中國社會(huì)科學(xué)報(bào);2010年

6 本報(bào)記者 周峰;感悟大自然的賦予[N];解放軍報(bào);2010年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前8條

1 王智豐;大跨膠合木拱橋人致振動(dòng)分析及其優(yōu)化控制[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2018年

2 楊昕卉;鋼板增強(qiáng)膠合木梁受彎性能及設(shè)計(jì)方法研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2016年

3 曹磊;落葉松膠合木梁力學(xué)性能研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2017年

4 邱立鵬;濕度變化和荷載作用下膠合木曲梁的工作性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

5 周華樟;旋切板膠合木的蠕變及其對結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的影響[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2009年

6 凌志彬;膠合木植筋節(jié)點(diǎn)粘結(jié)錨固與抗震性能研究[D];東南大學(xué);2015年

7 龔迎春;國產(chǎn)日本落葉松正交膠合木制備工藝及力學(xué)性能評價(jià)[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2017年

8 郭瑩潔;興安落葉松成熟材及其結(jié)構(gòu)指接膠合木力學(xué)性質(zhì)預(yù)測模型[D];中國林業(yè)科學(xué)研究院;2013年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李楊;膠合木聲發(fā)射信號及其傳播特性研究[D];西南林業(yè)大學(xué);2018年

2 蔡郭圣;內(nèi)嵌BFRP筋增強(qiáng)膠合木梁受彎性能試驗(yàn)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2018年

3 曾昭日;一種層疊梁單元的鋼/FRP板增強(qiáng)膠合木梁受彎性能分析研究[D];廣州大學(xué);2018年

4 黃瑞;膠合木網(wǎng)殼鋼鉛組合耗能節(jié)點(diǎn)性能研究[D];廣州大學(xué);2018年

5 李艷敏;正交膠合木裝配式多層木結(jié)構(gòu)體系研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2017年

6 姜海新;預(yù)應(yīng)力膠合木張弦梁調(diào)控效果研究[D];東北林業(yè)大學(xué);2018年

7 胡小鋒;膠合木結(jié)構(gòu)構(gòu)件火災(zāi)性能試驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2018年

8 廖家男;正交膠合木（CLT）樓板炭化速度試驗(yàn)研究[D];東南大學(xué);2018年

9 劉非微;意楊旋切板膠合木梁在長期荷載作用下的受力性能研究[D];揚(yáng)州大學(xué);2018年

10 喬鷺婷;用人工林杉木制造工程膠合木關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中南林業(yè)科技大學(xué);2017年

，

本文編號：2669829