巴克豪森噪聲（MBN）技術(shù)是一種新穎的電磁無(wú)損檢測(cè)技術(shù),基于鐵磁性材料應(yīng)力分布和微觀結(jié)構(gòu)影響磁化過(guò)程原理,被認(rèn)為可以實(shí)現(xiàn)材料早期損傷和微觀結(jié)構(gòu)的檢測(cè)與評(píng)估。但是,傳統(tǒng)的特征提取算法忽略了磁化過(guò)程及其與微觀結(jié)構(gòu)的復(fù)雜關(guān)系,所以巴氏噪聲特征值在應(yīng)力檢測(cè)中易被激勵(lì)頻率影響,且難以準(zhǔn)確評(píng)估材料微觀結(jié)構(gòu),結(jié)果離散度高。針對(duì)以上問(wèn)題,本文首先研究了檢測(cè)系統(tǒng)激勵(lì)參數(shù)對(duì)巴克豪森信號(hào)特征值的影響機(jī)制,根據(jù)疇壁動(dòng)力學(xué)理論提出新的特征提取算法,減小檢測(cè)系統(tǒng)激勵(lì)參數(shù)對(duì)應(yīng)力檢測(cè)的影響。隨后,將上述研究的結(jié)論應(yīng)用于金屬材料表面硬度評(píng)估,提出了主成分分析和特征相關(guān)性分析相結(jié)合特征選擇算法,建立了材料表面硬度的多元線性回歸模型。本文在以下三個(gè)方面論述課題的具體工作以及取得的主要成果:1)系統(tǒng)總結(jié)了疇壁能和疇壁運(yùn)動(dòng)特性對(duì)MBN信號(hào)的影響,并在此基礎(chǔ)上研究了檢測(cè)系統(tǒng)勵(lì)磁參數(shù)對(duì)MBN信號(hào)特征值的影響。針對(duì)材料微觀結(jié)構(gòu)對(duì)MBN信號(hào)影響顯著的特點(diǎn),提出了基于特征值靈敏度的檢測(cè)系統(tǒng)勵(lì)磁參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化方法,從而為應(yīng)用MBN技術(shù)評(píng)估不同材料的表面應(yīng)力和表面硬度奠定了基礎(chǔ)。2)針對(duì)傳統(tǒng)特征提取算法僅從巴氏信號(hào)能量或者信號(hào)包絡(luò)線高度/寬度... 

【文章來(lái)源】：南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁(yè)數(shù)】：141 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

明尼蘇達(dá)州密西西比河大橋垮塌事故

基于巴克豪森效應(yīng)的鐵磁性材料表面應(yīng)力/硬度無(wú)損檢測(cè)與評(píng)估技術(shù)研究西西比河上的一座橋梁在傍晚交通高峰時(shí)段突然垮塌，約 50 輛汽車從 20 米高的橋面墜入河中，造成 4 人死亡，79 人受傷，另有 30 人失蹤的重大事故(如圖 1.1 所示)。當(dāng)時(shí)的研究報(bào)告顯示，大橋連接路堤和主橋的引橋“存在老化問(wèn)題”。同時(shí)，支撐橋梁的主結(jié)構(gòu)桁架也存在“老化問(wèn)題”[4]，因而此次事故被認(rèn)為是一起結(jié)構(gòu)性垮塌事件。一起更為嚴(yán)重的事故發(fā)生在德國(guó)，1998 年 6 月 3 日，一列載有 287 人的城際特快列車（ICE）在途經(jīng) Eschede 時(shí)發(fā)生脫軌事故（如圖 1.2（a）所示）。短短 180 秒內(nèi)，時(shí)速 200 公里的列車先后撞擊樹叢和橋梁，造成高速鐵路歷史上最嚴(yán)重的意外事故。此次事故共造成 101 死亡，88 人重傷，106 人輕傷的嚴(yán)重后果，德國(guó)鐵路公司于事故發(fā)生次日宣布停運(yùn)所有與事故車同型號(hào)的城際高速列車。據(jù)調(diào)查，德國(guó)鐵路公司在 ICE 列車上使用的是外圈箍有鋼條的雙轂鋼輪，因?yàn)橹虚g有橡膠層可以減小噪音，且使列車運(yùn)行更平穩(wěn)。然而，這種雙轂鋼輪的缺點(diǎn)是外層鋼條容易出現(xiàn)疲勞現(xiàn)象，進(jìn)而造成鋼條斷裂。經(jīng)過(guò) 7 天的調(diào)查，最終認(rèn)定該列列車車輪外鋼圈（如圖 1.2（b）所示）因疲勞導(dǎo)致爆裂是引發(fā)事故的直接原因，在隨后的 3 周內(nèi)，德國(guó)列車上所有類似設(shè)計(jì)的車輪均被更換[5]。

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于最大信息系數(shù)和近似馬爾科夫毯的特征選擇方法[J]. 孫廣路,宋智超,劉金來(lái),朱素霞,何勇軍.  自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2017(05)
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碩士論文
[1]巴克豪森噪聲方法在鋼軌應(yīng)力檢測(cè)中的研究[D]. 楊雅榮.南京航空航天大學(xué) 2011
[2]風(fēng)力發(fā)電機(jī)齒輪箱的齒輪轉(zhuǎn)子系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)的分析與研究[D]. 劉瑩.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2007



本文編號(hào)：3291948