本文關(guān)鍵詞：基于信息熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷磁記憶定量化研究

  更多相關(guān)文章： 磁記憶檢測(cè) D-S證據(jù)理論 焊縫 信息熵 熵帶

【摘要】：焊縫缺陷主要包含夾渣、氣孔、未融合和未焊透等類型,這些缺陷的出現(xiàn)會(huì)降低焊縫的承載能力,產(chǎn)生應(yīng)力集中引起裂紋,致使焊件破裂導(dǎo)致事故的發(fā)生。常規(guī)無損檢測(cè)方法無法發(fā)現(xiàn)早期的應(yīng)力集中,新興的金屬磁記憶檢測(cè)技術(shù)不僅可以檢測(cè)出試件宏觀缺陷,而且還可檢測(cè)出應(yīng)力集中區(qū)及早期的損傷,可以避免由于早期損傷對(duì)設(shè)備造成的安全隱患問題。但由于載荷環(huán)境、焊接材質(zhì)的不同,加上測(cè)量時(shí)噪聲、提離變化及被測(cè)對(duì)象表面沉積物、支撐架等非缺陷因素的干擾,使得磁記憶數(shù)據(jù)呈現(xiàn)分散性、不確定性,給焊縫缺陷程度的識(shí)別帶來困難。為了解決這一難題,本文首先引入D-S證據(jù)理論對(duì)焊縫缺陷類型進(jìn)行識(shí)別,在此基礎(chǔ)上利用信息熵結(jié)合D-S理論進(jìn)一步對(duì)焊縫缺陷等級(jí)做出定量化的評(píng)定。首先進(jìn)行了焊縫的疲勞試驗(yàn),設(shè)計(jì)了Q235B母材的焊接試件,預(yù)制夾渣、氣孔、未融合和未焊透四種缺陷類型,對(duì)比不同焊縫缺陷類型磁記憶信號(hào)發(fā)現(xiàn),夾渣試件的磁記憶信號(hào)變化比較平緩;氣孔缺陷的磁記憶信號(hào)會(huì)出現(xiàn)小的波動(dòng)總體變化比較平緩;未融合缺陷的磁記憶信號(hào)出現(xiàn)劇烈的波動(dòng)有明顯的波峰和波谷,信號(hào)往復(fù)變化出現(xiàn)多個(gè)波峰和波谷;未焊透缺陷的磁記憶信號(hào)比其他3種缺陷擁有更加劇烈的波動(dòng),整體的磁記憶信號(hào)出現(xiàn)巨大的跳變,擁有突出的波峰和波谷。不同焊縫缺陷類型的磁記憶信號(hào)特征值,如峰峰值、梯度值、梯度狀態(tài)極限系數(shù)、區(qū)域能量值和強(qiáng)度變化率,都有很大程度的重疊,難以區(qū)分缺陷類型。為此利用D-S證據(jù)理論將五種特征值組合構(gòu)成證據(jù)體,進(jìn)行可信度合成判斷,解決了由于磁記憶特征值重疊造成焊縫缺陷類型識(shí)別困難的問題,提高了識(shí)別的精確性。為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)焊縫缺陷程度定量化的評(píng)定,對(duì)照X射線檢測(cè)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),引入能夠反映缺陷處磁記憶信號(hào)特征的4種信息熵,即奇異譜熵、功率譜熵、小波空間狀態(tài)特征譜熵和相對(duì)譜熵,建立焊縫缺陷四等級(jí)磁記憶定量化模型。通過焊縫疲勞損傷磁記憶檢測(cè)試驗(yàn),分別提取焊縫缺陷不同等級(jí)對(duì)應(yīng)的4種信息熵及其熵帶的臨界特征值,利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法得到各熵帶的數(shù)學(xué)期望值,建立了基于信息熵帶期望值的貼近度公式,聯(lián)合D-S證據(jù)理論,以信息熵貼近度作為證據(jù)體,建立基本可信度分配函數(shù),通過D-S證據(jù)理論的證據(jù)組合原理來將基本可信度進(jìn)行信息融合,依據(jù)D-S診斷規(guī)則輸出焊縫缺陷等級(jí)識(shí)別結(jié)果,建立了基于信息熵和D-S證據(jù)理論聯(lián)合的焊縫缺陷等級(jí)評(píng)價(jià)方法,為實(shí)際工程中焊縫缺陷等級(jí)定量化評(píng)定提供新的思路和方法依據(jù)。
【關(guān)鍵詞】：磁記憶檢測(cè) D-S證據(jù)理論 焊縫 信息熵 熵帶
【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TG441.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-7
• 創(chuàng)新點(diǎn)摘要7-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 課題研究背景目的及意義10-11
• 1.2 磁記憶檢測(cè)技術(shù)11-13
• 1.2.1 磁記憶檢測(cè)技術(shù)與其他無損檢測(cè)技術(shù)的對(duì)比11-12
• 1.2.2 磁記憶檢測(cè)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀12-13
• 1.3 信息熵與D-S證據(jù)理論研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 論文研究的內(nèi)容14-16
• 第二章 焊縫磁記憶檢測(cè)機(jī)理16-21
• 2.1 引言16
• 2.2 鐵磁金屬的性質(zhì)16-18
• 2.2.1 磁疇和疇壁17
• 2.2.2 鐵磁性材料的自發(fā)磁化17-18
• 2.3 磁記憶效應(yīng)機(jī)理18-19
• 2.4 磁偶極子模型19-20
• 2.5 本章小結(jié)20-21
• 第三章 焊縫疲勞試驗(yàn)21-29
• 3.1 引言21
• 3.2 實(shí)驗(yàn)方案21-23
• 3.2.1 實(shí)驗(yàn)材料和儀器21-22
• 3.2.2 實(shí)驗(yàn)方法22-23
• 3.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析23-27
• 3.3.1 不同類型焊縫缺陷的磁記憶信號(hào)特征研究23-26
• 3.3.2 焊縫缺陷不同損傷等級(jí)磁記憶信號(hào)特征對(duì)比26-27
• 3.4 本章小結(jié)27-29
• 第四章 D-S理論研究與焊縫缺陷類型定量識(shí)別29-38
• 4.1 引言29
• 4.2 Dempstre-Shafer理論研究29-32
• 4.2.1 信度函數(shù)29-30
• 4.2.2 D-S理論融合規(guī)則30-32
• 4.3 基于D-S理論的焊縫缺陷類型識(shí)別32-37
• 4.3.1 D-S理論信息融合決策的基本方法32-33
• 4.3.2 磁記憶信號(hào)的特征值提取33-34
• 4.3.3 基于D-S證據(jù)理論的焊縫缺陷識(shí)別34-37
• 4.4 本章小結(jié)37-38
• 第五章 基于熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷等級(jí)定量識(shí)別38-48
• 5.1 引言38
• 5.2 焊縫損傷等級(jí)定量化38
• 5.3 磁記憶信號(hào)的信息熵38-40
• 5.3.1 相對(duì)譜熵38
• 5.3.2 奇異譜熵38-39
• 5.3.3 功率譜熵39
• 5.3.4 小波空間能譜熵39-40
• 5.4 焊縫缺陷磁記憶信號(hào)的熵帶及信息熵期望值40-44
• 5.4.1 焊縫試件不同缺陷等級(jí)磁記憶信號(hào)相對(duì)譜熵41-42
• 5.4.2 焊縫試件不同缺陷等級(jí)磁記憶信號(hào)奇異譜熵42-43
• 5.4.3 焊縫試件不同缺陷等級(jí)磁記憶信號(hào)功率譜熵43
• 5.4.4 焊縫試件不同缺陷等級(jí)磁記憶信號(hào)小波空間能譜熵43-44
• 5.5 基于熵與D-S理論聯(lián)合的焊縫缺陷等級(jí)定量識(shí)別44-47
• 5.5.1 信息熵貼近度45
• 5.5.2 基于信息熵的基本可信度分配函數(shù)的構(gòu)造45
• 5.5.3 基于信息熵與D-S理論聯(lián)合診斷后的結(jié)果分析45-47
• 5.6 本章小結(jié)47-48
• 結(jié)論48-50
• 參考文獻(xiàn)50-54
• 發(fā)表文章目錄54-55
• 致謝55-56

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