本文關(guān)鍵詞：巴克豪森應(yīng)力檢測的提離消除及軟硬件實現(xiàn)研究

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【摘要】：本課題通過彈性元件連接接收線圈和磁化器,通過三個感應(yīng)線圈檢測磁化器內(nèi)部的磁感應(yīng)強度并采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn),實現(xiàn)了消除傳感器提離對巴克豪森檢測的影響。在此基礎(chǔ)上利用DSP和ARM的雙核架構(gòu)的嵌入式系統(tǒng)構(gòu)建了一套巴克豪森應(yīng)力檢測設(shè)備,其中DSP實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理,ARM搭載了安卓操作系統(tǒng)提供良好的人機交互。設(shè)備能夠根據(jù)試件的材料選擇合適的激勵信號以及合適的數(shù)字濾波器的濾波頻帶,來獲取能很好反映被測試件應(yīng)力或微觀結(jié)構(gòu)信息的巴克豪森噪聲信號,并且通過特征值來定量地描述所檢測到巴克豪森噪聲信號。課題利用巴克豪森應(yīng)力檢測設(shè)備對Q235鋼進(jìn)行應(yīng)力檢測研究,選擇合適的激勵信號,定性地分析不同應(yīng)力下檢測到的巴克豪森噪聲信號的幅值相對于0MPa應(yīng)力下檢測到的巴克豪森噪聲信號的幅值變化量與頻率的關(guān)系,并定量地研究了2k Hz到500k Hz之間8個相鄰?fù)l帶下180MPa應(yīng)力下檢測到的巴克豪森噪聲信號的均方根相對于0MPa應(yīng)力下檢測到的巴克豪森噪聲信號的均方根變化量,選擇合適的數(shù)字濾波頻帶對Q235鋼應(yīng)力檢測進(jìn)行標(biāo)定。
【關(guān)鍵詞】：巴克豪森 提離 BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) DSP Android 應(yīng)力檢測
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TG115.28
【目錄】：

• 摘要4-5
• 英文摘要5-12
• 注釋表12-13
• 縮略詞13-14
• 第一章 緒論14-18
• 1.1 課題研究背景14-15
• 1.2 巴克豪森噪聲技術(shù)的發(fā)展過程15-16
• 1.3 課題研究內(nèi)容16-18
• 第二章 巴克豪森噪聲原理18-24
• 2.1 磁疇和磁疇壁18-19
• 2.2 磁化過程與反磁化過程19-20
• 2.2.1 磁化過程19-20
• 2.2.2 反磁化過程20
• 2.3 巴克豪森噪聲的產(chǎn)生機理20-23
• 2.4 巴克豪森噪聲的特征值23
• 2.5 本章小節(jié)23-24
• 第三章 巴克豪森應(yīng)力檢測的提離消除研究24-31
• 3.1 磁化器提離造成巴克豪森噪聲檢測誤差的分析25-26
• 3.2 巴克豪森應(yīng)力檢測提離消除方案說明26-27
• 3.3 巴克豪森應(yīng)力檢測提離消除方案驗證27-30
• 3.3.1 利用Matlab工具進(jìn)行BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型建立和訓(xùn)練28-29
• 3.3.2 仿真結(jié)果對比和分析29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-31
• 第四章 巴克豪森應(yīng)力檢測的硬件實現(xiàn)31-50
• 4.1 傳感器設(shè)計32-33
• 4.1.1 磁化器32-33
• 4.1.2 接收線圈33
• 4.2 控制模塊設(shè)計33-38
• 4.2.1 激勵信號電路33-35
• 4.2.2 MBN預(yù)處理電路35-37
• 4.2.3 磁化器磁感應(yīng)強度測量電路設(shè)計37-38
• 4.3 采集模塊設(shè)計38-41
• 4.3.1 TMS320C6747 核心板39
• 4.3.2 采集電路設(shè)計39-41
• 4.4 顯示模塊設(shè)計41-45
• 4.4.1 Exynos4412 核心板41-42
• 4.4.2 電源電路設(shè)計42
• 4.4.3 Boot啟動電路42-43
• 4.4.4 micro USB接口43
• 4.4.5 SD CARD卡座電路43-44
• 4.4.6 UART以及SPI電平轉(zhuǎn)換設(shè)計44-45
• 4.4.7 LCD顯示屏接口45
• 4.5 通信接口電路設(shè)計45-47
• 4.5.1 UART接口46
• 4.5.2 SPI接口46-47
• 4.6 電源管理47-49
• 4.6.1 功耗估算47-48
• 4.6.2 電池電量監(jiān)測設(shè)計48-49
• 4.7 本章小結(jié)49-50
• 第五章 巴克豪森應(yīng)力檢測的軟件實現(xiàn)50-64
• 5.1 控制模塊軟件設(shè)計50-52
• 5.1.1 波形發(fā)生器的軟件設(shè)計51
• 5.1.2 數(shù)字電位計的軟件設(shè)計51-52
• 5.2 采集模塊軟件設(shè)計52-58
• 5.2.1 信號的采集53-54
• 5.2.2 數(shù)字濾波器的設(shè)計54-57
• 5.2.3 包絡(luò)線的提取57-58
• 5.2.4 消除磁化器提離對巴克豪森檢測的影響的DSP實現(xiàn)58
• 5.3 人機交互程序開發(fā)58-61
• 5.3.1 Android操作系統(tǒng)介紹59
• 5.3.2 界面設(shè)計59-60
• 5.3.3 線程設(shè)計60-61
• 5.4 通信接口協(xié)議設(shè)計61-63
• 5.5 本章小結(jié)63-64
• 第六章巴克豪森應(yīng)力檢測研究64-75
• 6.1 實驗材料及平臺64-66
• 6.2 激勵信號頻率和幅值的選擇66-68
• 6.2.1 激勵信號頻率的選擇66
• 6.2.2 激勵信號幅值的選擇66-68
• 6.3 Q235 鋼拉伸應(yīng)力實驗曲線標(biāo)定68-74
• 6.3.1 Q235 鋼應(yīng)力拉伸實驗分析與數(shù)字濾波器通頻帶確定68-71
• 6.3.2 Q235 鋼拉伸應(yīng)力標(biāo)定結(jié)果分析71-74
• 6.4 本章小結(jié)74-75
• 第七章 總結(jié)與展望75-77
• 7.1 工作總結(jié)75
• 7.2 研究展望75-77
• 參考文獻(xiàn)77-80
• 致謝80-81
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文81

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本文編號：716908