本文關鍵詞：基于小波包能量譜的金屬板中微損傷識別方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本文基于小波包能量譜分析方法,研究了壓電耦合板結構中微損傷及其損傷程度的檢測和識別方法。首先建立了壓電耦合板的譜有限元模型,數值模擬研究了金屬板中微小損傷發(fā)生細微變化時傳感器的動態(tài)響應;進而用小波包分析技術對響應信號進行分解,得到一系列子信號的能量譜,研究了不同損傷類別和損傷程度對結構響應信號在小波包分解下各節(jié)點能量譜的分布和幅值變化所產生的影響,從而為實際損傷檢測和識別工作提供重要依據�；贛indlin板理論,建立了在表面粘貼有壓電晶片的金屬板結構的動力學譜有限元模型,并通過數值模擬分別得到結構表面存在微小面積的凹陷損傷和內部存在微小體積的空隙損傷,以及損傷程度和性質發(fā)生細微變化的情況下傳感器接收的動態(tài)響應信號。應用小波包分析技術對結構損傷前后的動態(tài)響應信號進行小波包分解,得到一系列子信號的能量譜。通過對比信號的能量譜,得到板結構在損傷前后的能量譜變化率,進而分析了不同損傷類別和損傷程度對響應信號在小波包分解下各節(jié)點能量譜的分布和幅值變化所產生的影響,建立了小波包能量譜變化特征和結構的損傷信息的對應關系。結果表明,以響應信號的能量譜作為結構損傷檢測的特征量,不僅能檢測到板結構中存在的微小凹陷損傷和空隙損傷,而且當損傷的特征和程度發(fā)生細微變化時亦能很好地識別,提高了結構初期微損傷檢測的靈敏度。本文建立的壓電耦合板譜有限元數值模型及小波包能量譜識別方法將為實際檢測工作中結構微損傷檢測和評估提供重要的分析依據和理論指導。
【關鍵詞】：小波包能量譜 超聲導波 壓電晶片 譜有限元 微損傷
【學位授予單位】：江蘇大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG115.28
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-18
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 超聲檢測的研究現狀10-16
• 1.2.1 研究概況10-11
• 1.2.2 結構中導波傳播的分析方法11-13
• 1.2.3 導波響應信號的分析方法13-16
• 1.3 本文主要工作16-18
• 第二章 壓電耦合板結構的動力學模型18-27
• 2.1 引言18
• 2.2 基板的動力學方程18-19
• 2.3 激勵器和傳感器的壓電方程19-21
• 2.4 譜有限元法21-24
• 2.4.1 形函數的構建23
• 2.4.2 質量矩陣和剛度矩陣的構建23-24
• 2.5 壓電耦合板結構的譜有限元建模24-26
• 2.5.1 Mindlin板譜單元的構建24-25
• 2.5.2 激勵器和傳感器的譜單元構建25-26
• 2.5.3 結構動態(tài)控制方程26
• 2.6 本章小結26-27
• 第三章 基于小波包能量譜的損傷識別指標27-42
• 3.1 引言27
• 3.2 小波分析與小波包分析理論27-37
• 3.2.1 小波變換27-30
• 3.2.2 多分辨分析30-31
• 3.2.3 Mallat算法31-34
• 3.2.4 小波包分析34-37
• 3.3 結構損傷信息提取37
• 3.4 小波包基函數的選取37-41
• 3.5 本章小結41-42
• 第四章 壓電耦合板結構微損傷識別數值模擬42-63
• 4.1 引言42
• 4.2 壓電耦合板結構的數值模型42-43
• 4.3 結構的損傷設置43
• 4.4 結構損傷識別43-62
• 4.4.1 結構動態(tài)響應信號43-50
• 4.4.2 基于小波包能量譜的損傷識別效果50-62
• 4.5 本章小結62-63
• 第五章 總結與展望63-64
• 5.1 總結63
• 5.2 展望63-64
• 參考文獻64-70
• 致謝70-71
• 在學期間發(fā)表的學術論文及其他成果71

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