本文關(guān)鍵詞：基于主被動技術(shù)融合的風(fēng)機葉片結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)研究

  更多相關(guān)文章： 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 主被動協(xié)同 信息融合 傳感器陣列 沖擊定位 損傷成像

【摘要】：近年來,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已成為低碳社會能源需求的首選技術(shù)。針對于風(fēng)力發(fā)電機組葉片的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)也得到了長足的發(fā)展。基于Lamb波和聲發(fā)射技術(shù)的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)是目前的研究熱點,而目前利用主動監(jiān)測技術(shù)和被動監(jiān)測技術(shù)進行風(fēng)機葉片健康監(jiān)測的技術(shù)手段各有優(yōu)勢,在沖擊至損傷的不同階段各自有著不同的優(yōu)勢。文章提出了一種主被動技術(shù)融合的風(fēng)機葉片結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù),結(jié)合主被動技術(shù)的定位成像信息,協(xié)同主被動機制的監(jiān)測過程,提高損傷信息的精度,豐富損傷信息層次。文章討論了國內(nèi)外針對于葉片的結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)研究的進展;提出了文章的研究方向及研究目的;分析了壓電傳感器應(yīng)用于激勵和傳感時的原理;分析了Lamb波在結(jié)構(gòu)中傳播時的傳播特征和模態(tài)特性,進而分析了傳統(tǒng)意義中主動方法和被動方法的作用原理。文章研究了主被動技術(shù)融合的原理和意義;提出了融合的三個層次。以這三個層次為目標(biāo),研究了所需要的基礎(chǔ)技術(shù);研究了傳感器陣列排布方案;研究了基于波速修正值和距離權(quán)值的被動損傷定位成像方案,提出了定位損傷矩陣的概念;研究了無波速的主動監(jiān)測技術(shù),給出了定位損傷矩陣的數(shù)學(xué)表達式。實驗驗證表明,傳感器陣列和新的方法能夠有效地進行損傷定位與成像,支撐主被動技術(shù)融合的各個層次。文章研究了主被動技術(shù)融合的三個層次。在定位數(shù)據(jù)層次,對損傷定位成像矩陣進行融合,得到新的定位信息;在成像策略層次,提出被動方法信息偏重于定位而主動方法信息偏重于范圍及發(fā)展的成像方案,利用被動定位信息來修正主動方法的成像結(jié)果;研究了主被動技術(shù)融合的協(xié)同機制層次,給出了在整個沖擊發(fā)生到損傷擴展過程中,主被動協(xié)同系統(tǒng)的工作原理及損傷信息診斷流程。實驗驗證表明,主被動技術(shù)融合方法在定位數(shù)據(jù)和成像策略層次都能夠有效地進行損傷信息融合,新得出的損傷診斷結(jié)果的層次與內(nèi)涵與單方法比較有顯著提升。
【關(guān)鍵詞】：結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 主被動協(xié)同 信息融合 傳感器陣列 沖擊定位 損傷成像
【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】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.1.1 風(fēng)力發(fā)電及葉片結(jié)構(gòu)應(yīng)用背景9-10
• 1.1.2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)10-11
• 1.2 國內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀及技術(shù)現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國內(nèi)外葉片監(jiān)測技術(shù)11-12
• 1.2.2 應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.2.3 各監(jiān)測技術(shù)優(yōu)勢與劣勢13-15
• 1.3 本文的研究意義及研究點15-18
• 1.3.1 主被動融合的研究內(nèi)容及意義15-16
• 1.3.2 研究方向及創(chuàng)新研究點16-17
• 1.3.3 本文的章節(jié)安排17-18
• 第二章 Lamb波理論及主被動監(jiān)測技術(shù)基礎(chǔ)18-31
• 2.1 Lamb波傳導(dǎo)理論18-20
• 2.1.1 Lamb波概述18
• 2.1.2 Lamb波傳播特性分析18-20
• 2.2 基于壓電傳感器的Lamb波激勵與傳感過程20-24
• 2.2.1 壓電陶瓷片簡介及應(yīng)用原理21-22
• 2.2.2 基于壓電陶瓷片的Lamb波激勵與傳感模型22-24
• 2.3 基于沖擊響應(yīng)的被動結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)24-27
• 2.3.1 四點圓弧定位法24-25
• 2.3.2 三角測量法25-27
• 2.4 主動健康監(jiān)測技術(shù)27-29
• 2.4.1 主動監(jiān)測技術(shù)原理27-28
• 2.4.2 激勵信號的選擇28
• 2.4.3 橢圓定位法28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-31
• 第三章 主被動技術(shù)融合原理及相應(yīng)基礎(chǔ)技術(shù)改進31-49
• 3.1 主被動技術(shù)融合31-33
• 3.1.1 主被動技術(shù)融合的原理與意義31-32
• 3.1.2 融合的三個層次32-33
• 3.2 傳感器陣列排布方案及實驗環(huán)境33-36
• 3.2.1 傳感器陣列排布策略33-35
• 3.2.2 本文實驗對象及平臺35-36
• 3.3 基于距離權(quán)值和波速修正值的被動定位成像36-42
• 3.3.1 復(fù)合材料結(jié)構(gòu)沖擊響應(yīng)波速修正值的標(biāo)定36-37
• 3.3.2 基于距離權(quán)值的被動成像定位方法37-40
• 3.3.3 實驗驗證40-42
• 3.4 無波速主動監(jiān)測定位與成像方法42-47
• 3.4.1 無波速的Lamb波主動損傷成像方法研究42-43
• 3.4.2 基于距離權(quán)值和陣列擴展的方法改進43-44
• 3.4.3 實驗驗證44-47
• 3.5 本章小結(jié)47-49
• 第四章 主被動技術(shù)不同層次的融合研究49-64
• 4.1 三個層次的融合意義49-50
• 4.2 主被動監(jiān)測技術(shù)的數(shù)據(jù)定位融合50-56
• 4.2.1 定位坐標(biāo)融合50
• 4.2.2 損傷定位成像矩陣融合50-51
• 4.2.3 基于傳感器數(shù)量的權(quán)值分配51-52
• 4.2.4 實驗驗證52-56
• 4.3 成像策略層次的融合研究56-60
• 4.3.1 成像策略層次融合原理56-57
• 4.3.2 策略層面融合方法57
• 4.3.3 實驗驗證57-60
• 4.4 主被動協(xié)同機制的研究60-62
• 4.4.1 主被動協(xié)同機制的時間序列60-61
• 4.4.2 主被動協(xié)同機制的作用流程61-62
• 4.5 本章小結(jié)62-64
• 第五章 總結(jié)與展望64-66
• 參考文獻66-70
• 附錄1 攻讀碩士期間撰寫的論文70-71
• 附錄2 攻讀碩士期間參加的科研項目71-72
• 致謝72

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1 熊海貝;李志強;;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究現(xiàn)狀[J];結(jié)構(gòu)工程師;2006年05期

2 陳啟飛;李愛群;繆長青;孫大松;;淮安大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和評估系統(tǒng)研究與實施[J];特種結(jié)構(gòu);2007年02期

3 王利恒;薛景鋒;宋昊;郭偉;張立U，

本文編號：1127799