本文關鍵詞：基于FRFT的橋梁管道注漿質(zhì)量檢測方法研究及其應用軟件開發(fā)

  更多相關文章： 橋梁 管道注漿質(zhì)量 應力波 分數(shù)階傅里葉變換

【摘要】：橋梁作為交通樞紐,很大程度上影響著國家的經(jīng)濟發(fā)展和社會的進步。預應力混凝土結(jié)構(gòu)憑借其良好的受力特性和抗拉性能廣泛用于橋梁建設中。施工過程中管道注漿不密實將會使橋梁管道內(nèi)的鋼筋被腐蝕,施加的預應力將會失去作用,從而致使橋梁實際使用壽命縮短。因此,對橋梁預應力管道注漿質(zhì)量進行檢測是非常有必要的。應力波法是檢測橋梁管道注漿質(zhì)量常用的無損檢測方法,研究橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中應力波信號的分析方法有助于改進檢測方案和提高檢測結(jié)果的準確率。本文將分數(shù)階傅里葉變換(FRFT)應用到橋梁管道注漿質(zhì)量檢測中,基于FRFT對檢測到的應力波信號進行分析,從而識別橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中的注漿缺陷,本文的主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下:(1)研究了橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中檢測的縱向透射應力波特性,并通過FRFT對橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)的注漿缺陷進行識別分析。首先用ANSYS/LSDYNA有限元軟件建立脫空長度分別為50mm、100mm、150mm、200mm(全空和半空)和滿注漿的橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)有限元模型,求解并提取應力波信號,利用FRFT處理應力波信號。分析結(jié)果表明,半脫空和全脫空時,隨著空漿長度從0到200mm,即隨著缺陷越來越大,信號在分數(shù)階域上的幅值比越來越大;當空漿長度一定時,半脫空時信號在分數(shù)階域上的幅值比比全脫空時的大。(2)研究了橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中檢測的橫向透射和反射應力波特性,并通過FRFT對橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)的注漿缺陷進行識別分析。首先用ANSYS/LSDYNA有限元軟件建立注漿密實度分別為0%、30%、50%、70%、100%的橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)有限元模型,求解并提取應力波信號,利用FRFT處理應力波信號。分析結(jié)果表明,隨著注漿密實度從0%到100%,也就是隨著缺陷越來越小,橫向透射和反射信號在分數(shù)階域上的幅值比越來越大。(3)基于FRFT的橋梁管道注漿密實度檢測數(shù)據(jù)分析方法的軟件開發(fā)及其應用�；贚abview平臺調(diào)用matlab程序混合編程編寫了FRFT數(shù)據(jù)處理軟件。對實際檢測到的橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)進行FRFT,結(jié)果表明,隨著注漿密實度越來越大,信號在分數(shù)階域上的幅值比越來越大,與模擬數(shù)據(jù)的分析結(jié)果相吻合。說明信號在分數(shù)階域上的幅值比能夠反映注漿缺陷。通過本文的研究,對于采用FRFT對檢測到的橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中的數(shù)據(jù)進行分析進而判斷注漿缺陷具有一定的參考意義。
【關鍵詞】：橋梁 管道注漿質(zhì)量 應力波 分數(shù)階傅里葉變換
【學位授予單位】：湘潭大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U445.57
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-23
• 1.1 預應力橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)概述9-12
• 1.1.1 預應力橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)9-10
• 1.1.2 橋梁管道注漿作用、缺陷及防治措施10-12
• 1.1.3 橋梁管道注漿質(zhì)量的檢測方法12
• 1.2 橋梁管道注漿結(jié)構(gòu)中應力波信號的分析方法12-15
• 1.2.1 應力波信號的時域分析13-14
• 1.2.2 應力波信號的頻域分析14
• 1.2.3 應力波信號的時頻分析14-15
• 1.3 分數(shù)階傅里葉變換(FRFT)概述15-20
• 1.3.1 分數(shù)階傅里葉變換的基本概念15-17
• 1.3.2 分數(shù)階傅里葉域的最優(yōu)濾波17-18
• 1.3.3 分數(shù)階傅里葉變換在信號處理中的應用實例18-20
• 1.4 本文選題依據(jù)與主要內(nèi)容20-23
• 1.4.1 本文選題依據(jù)20-21
• 1.4.2 本文主要研究內(nèi)容21-23
• 第2章 基于FRFT的注漿體缺陷縱向透射應力波特性分析23-36
• 2.1 橋梁預應力管道注漿結(jié)構(gòu)有限元模型的建立23-26
• 2.2 基于FRFT對縱向透射應力波進行分析26-33
• 2.2.1 獲取透射應力波的FRFT幅度譜選取最優(yōu)p值27-31
• 2.2.2 最優(yōu)p值下透射應力波的分數(shù)階傅里葉變換31-33
• 2.3 在分數(shù)階域上空漿長度和脫空度對應力波的影響33-35
• 2.4 本章小結(jié)35-36
• 第3章 基于FRFT的注漿體缺陷橫向透射和反射應力波特性分析36-49
• 3.1 橋梁預應力管道注漿結(jié)構(gòu)有限元模型的建立36-38
• 3.2 基于FRFT對橫向透射應力波進行分析38-43
• 3.2.1 獲取應力波的FRFT幅度譜選取最優(yōu)p值39-41
• 3.2.2 最優(yōu)p值下橫向透射應力波的分數(shù)階傅里葉變換41-42
• 3.2.3 在分數(shù)階域上注漿缺陷對橫向透射應力波的影響42-43
• 3.3 基于FRFT對橫向反射應力波進行分析43-48
• 3.3.1 獲取應力波的FRFT幅度譜選取最優(yōu)p值44-46
• 3.3.2 最優(yōu)p值下橫向反射應力波的分數(shù)階傅里葉變換46-47
• 3.3.3 在分數(shù)階域上注漿缺陷對橫向反射應力波的影響47-48
• 3.4 本章小結(jié)48-49
• 第4章 FRFT數(shù)據(jù)分析方法的軟件開發(fā)及其應用49-60
• 4.1 MATLAB環(huán)境下FRFT數(shù)據(jù)分析軟件49-51
• 4.2 MATLAB與LabVIEW混合編寫的FRFT數(shù)據(jù)分析軟件51-52
• 4.3 FRFT數(shù)據(jù)分析方法在橋梁管道注漿質(zhì)量實際檢測中的應用52-59
• 4.3.1 基于FRFT對實際檢測的反射應力波信號進行分析53-57
• 4.3.2 基于FRFT對實際檢測的透射應力波信號進行分析57-59
• 4.4 本章小結(jié)59-60
• 第5章 總結(jié)與展望60-62
• 5.1 總結(jié)60-61
• 5.2 展望61-62
• 參考文獻62-66
• 致謝66-67
• 附錄A 個人簡歷、在校期間發(fā)表的學術論文與研究成果67

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本文編號：1086045