飛機(jī)蒙皮、船體、橋梁支撐板、壓力容器等板類結(jié)構(gòu)在生產(chǎn)制造及后期使用過(guò)程中不可避免的會(huì)產(chǎn)生孔洞、裂紋、分層等缺陷,這些缺陷的擴(kuò)展將會(huì)造成破壞性的事故,因此對(duì)板類結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究具有重大工程價(jià)值和理論研究意義。由于Lamb波能夠?qū)Π孱惤Y(jié)構(gòu)進(jìn)行快速、精確和大面積檢測(cè),本文采用三維有限元法,結(jié)合散射系數(shù)矩陣與人工蜂群算法,將Lamb波應(yīng)用于大型板類結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)研究。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)通過(guò)修改蜜源邊界條件和擴(kuò)大跟隨蜂蜜源變化維度,本文提出了一種基于高斯超聲回波模型的改進(jìn)人工蜂群算法(MABC算法)。對(duì)含有高斯白噪聲的單波形高斯回波信號(hào),本文從收斂速度和最佳目標(biāo)函數(shù)值兩個(gè)方面對(duì)原始人工蜂群算法(ABC算法)、只改進(jìn)了參數(shù)維度的人工蜂群算法(DABC算法)以及MABC算法進(jìn)行了參數(shù)估計(jì)性能評(píng)估,結(jié)果表明MABC算法具有更好的整體性能,隨后本文將MABC算法應(yīng)用于Lamb波檢測(cè)信號(hào)的參數(shù)估計(jì)和模態(tài)分離研究。(2)根據(jù)彈性理論,分別建立了以鋁板為代表的各向同性介質(zhì)板和以碳纖維復(fù)合材料單層板為代表的各向異性介質(zhì)板的Lamb波三維有限元仿真模型。鑒于Lamb波檢測(cè)信號(hào)存在多模式特性和噪聲干擾... 

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【文章頁(yè)數(shù)】：75 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第一章 緒論
    1.1 選題背景及意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 超聲回波信號(hào)參數(shù)估計(jì)
        1.2.2 超聲Lamb波與缺陷的交互作用
        1.2.3 超聲導(dǎo)波陣列傳感器技術(shù)
    1.3 主要研究?jī)?nèi)容及結(jié)構(gòu)安排
第二章 基本理論
    2.1 人工蜂群算法概述
        2.1.1 蜂群行為
        2.1.2 算法基本原理
    2.2 超聲Lamb波理論
        2.2.1 Lamb波在各向同性介質(zhì)中的傳播特性
        2.2.2 Lamb波在各向異性介質(zhì)中的傳播特性
    2.3 散射系數(shù)矩陣?yán)碚?br>    2.4 本章小結(jié)
第三章 Lamb波參數(shù)估計(jì)與模態(tài)分離
    3.1 人工蜂群算法的改進(jìn)
    3.2 改進(jìn)的人工蜂群算法性能評(píng)估
        3.2.1 超聲回波模型
        3.2.2 構(gòu)造目標(biāo)函數(shù)
        3.2.3 參數(shù)設(shè)置與結(jié)果分析
    3.3 Lamb波參數(shù)估計(jì)與模態(tài)分離
        3.3.1 傳統(tǒng)模態(tài)分離方法
        3.3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)置
        3.3.3 結(jié)果分析
    3.4 本章小結(jié)
第四章 板類結(jié)構(gòu)中Lamb波與典型缺陷的交互作用
    4.1 三維有限元仿真模型的建立
        4.1.1 激勵(lì)信號(hào)加載方式
        4.1.2 仿真模型參數(shù)設(shè)置
        4.1.3 數(shù)據(jù)采集與結(jié)果分析
    4.2 各向同性材料中Lamb波與典型缺陷的交互作用
        4.2.1 圓孔型缺陷直徑對(duì)散射特性的影響
        4.2.2 圓孔型缺陷深度對(duì)散射特性的影響
    4.3 各向異性材料中Lamb波與典型缺陷的交互作用
        4.3.1 復(fù)合材料有限元仿真模型的建立
        4.3.2 圓孔型缺陷直徑對(duì)散射特性的影響
        4.3.3 圓孔型缺陷深度對(duì)散射特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 基于超聲衰減系數(shù)的散射系數(shù)位移補(bǔ)償算法
    5.1 超聲波衰減特性
        5.1.1 超聲波衰減現(xiàn)象
        5.1.2 超聲衰減系數(shù)
    5.2 散射系數(shù)位移補(bǔ)償算法
        5.2.1 Lamb波的衰減現(xiàn)象
        5.2.2 Lamb波的衰減方程
        5.2.3 散射系數(shù)位移補(bǔ)償算法
    5.3 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 研究總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
致謝
參考文獻(xiàn)


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]蘭姆波在裂紋處的模態(tài)轉(zhuǎn)換及散射特性研究[J]. 鄭陽(yáng),周進(jìn)節(jié).  工程力學(xué). 2014(06)
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[5]經(jīng)典最小二乘與全最小二乘法及其參數(shù)估計(jì)[J]. 王福昌,曹慧榮,朱紅霞.  統(tǒng)計(jì)與決策. 2009(01)
[6]基于模擬退火算法的超聲回波參數(shù)估計(jì)[J]. 武良丹,張小鳳,賀西平.  應(yīng)用聲學(xué). 2007(05)
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博士論文
[1]參數(shù)化的超聲回波模型及其參數(shù)估計(jì)[D]. 盧振坤.華南理工大學(xué) 2013
[2]基于散射系數(shù)矩陣法的超聲蘭姆波與典型缺陷交互作用研究[D]. 鄭陽(yáng).北京工業(yè)大學(xué) 2012

碩士論文
[1]稀疏陣列傳感技術(shù)及其在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用研究[D]. 張也弛.北京工業(yè)大學(xué) 2013
[2]基于非線性模型的超聲回波模擬及其特征參數(shù)估計(jì)的研究[D]. 武良丹.陜西師范大學(xué) 2007



本文編號(hào)：2906758