【摘要】：復(fù)合材料對現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展起著非常重要的作用,由于其較好的強(qiáng)度-重量比,應(yīng)用越來越廣泛,但其損傷形式呈現(xiàn)多樣化與復(fù)雜化的特征。由于損傷類型的差異,其修補(bǔ)方式也不盡相同,需要辨識出損傷的類型以便采取更加行之有效的修復(fù)措施。結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)是能夠在不損壞結(jié)構(gòu)自身特性的前提下,對結(jié)構(gòu)的健康狀態(tài)進(jìn)行評估的新興技術(shù)。本文研究了Lamb波傳播至結(jié)構(gòu)不同損傷時的影響機(jī)理,并根據(jù)影響機(jī)理提取出響應(yīng)信號的多個統(tǒng)計特征參數(shù)用以表征不同類型損傷的特點,建立出結(jié)構(gòu)不同損傷的高斯混合模型辨識系統(tǒng),實現(xiàn)了對未知損傷的分類辨識與評估。本文主要研究了以下幾方面的內(nèi)容:(1)論述了結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測與Lamb波傳播的基本理論,包括Lamb波的頻散特性以及激勵Lamb波的選擇,并闡述了基于Lamb波的損傷辨識的主要方法。(2)在分析了不同損傷的Lamb波傳播特性的基礎(chǔ)上,提取出多個統(tǒng)計特征參數(shù)表征不同損傷的特征,將高斯混合模型引入到損傷類型的辨識中,通過建立不同損傷的高斯混合模型辨識系統(tǒng),對未知損傷類型進(jìn)行辨識評估。(3)設(shè)計了一套基于高斯混合模型的Lamb波損傷辨識實驗系統(tǒng),在玻璃纖維環(huán)氧樹脂復(fù)合板中對腐蝕、沖擊孔、裂紋三種不同類型的損傷進(jìn)行分類辨識,并提出了特征參數(shù)值的優(yōu)化與搭建辨識模型的流程優(yōu)化,實現(xiàn)了未知損傷類型辨識的目的。通過與SOM辨識方法相比較,優(yōu)化后的高斯混合模型識別正確率高且模型搭建過程簡便。實驗數(shù)據(jù)表明:本文提出的基于高斯混合模型的Lamb波損傷辨識技術(shù)能夠準(zhǔn)確地實現(xiàn)對缺陷損傷的分類,提高了Lamb波缺陷診斷結(jié)果信息的價值,具有很好的應(yīng)用前景。
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TB33;TB302.5
【圖文】：

b 波在板結(jié)構(gòu)中傳播的對稱中，設(shè)厚度為 2d，Lamb222222222224nn lpplplptptcccccchcccch 42tantan2222222222 lpplplptptcccccchcccch 式（2.1）與式（2.2）化簡 kpqqh24tan模式：

傳感器中的電解質(zhì)在外加電場的作用下發(fā)生機(jī)械形變，即電能轉(zhuǎn)變?yōu)榇笮∨c施加的電信號大小成正比關(guān)系，通常作為激勵器使用。壓電傳效應(yīng)，使得它可以當(dāng)作激勵器或者接收器，兼?zhèn)淞思钆c接收的功能[43構(gòu)中布置壓電傳感器的方法來激勵 Lamb 波。領(lǐng)域，常用的壓電傳感器包括壓電陶瓷（PZT）和壓電薄膜（PVDF）。壓電性很小，而壓電陶瓷的壓電性是壓電薄膜的上百倍。因此，利用效應(yīng)，能夠在結(jié)構(gòu)中完成 Lamb 波的激勵與傳感。壓電陶瓷除了壓電成本低、易于成型、靈敏度高等優(yōu)點。圖 2.4 為壓電陶瓷片激勵 Lamb測結(jié)構(gòu)表面或內(nèi)部粘貼壓電陶瓷片，由于膠水的耦合作用，使得壓電應(yīng)力，且產(chǎn)生應(yīng)力的大小受到壓電陶瓷與結(jié)構(gòu)形變程度的影響。圖中徑長度；at 和bt 分別表示壓電陶瓷片的厚度和膠水耦合層的厚度；l 表一； 表示剪應(yīng)力（單位面積上所承受的力度）。ya a

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2721739