本文關(guān)鍵詞：基于ARM的錨桿無損檢測儀設(shè)計(jì)

  更多相關(guān)文章： 錨桿 ARM 無損檢測 小波變換 HHT 數(shù)據(jù)融合

【摘要】：錨桿錨固技術(shù)在邊坡和地下工程中得到了廣泛的應(yīng)用。但是,評價(jià)錨固質(zhì)量的優(yōu)劣仍舊是一項(xiàng)艱難的工作。取芯法和拉拔實(shí)驗(yàn)法是傳統(tǒng)的破壞性檢測方法,這兩種方法有操作復(fù)雜,開銷巨大等缺點(diǎn)。應(yīng)力波反射法應(yīng)用在錨桿錨固質(zhì)量無損檢測上,顯示出了良好的效果,已經(jīng)在工程中得到了廣泛的應(yīng)用。同時(shí)隨著電子技術(shù)的快速發(fā)展,ARM嵌入式技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。本文基于應(yīng)力波反射法和ARM技術(shù)做了如下研究:(1)研究了錨桿錨固系統(tǒng)的工作特性和應(yīng)力波反射法檢測的基本原理。分析了理想條件下的一維錨桿縱向振動(dòng)特性以及應(yīng)力波的傳播特性。(2)選擇型號為S3C6410(ARM11內(nèi)核)的ARM芯片作為核心處理器,設(shè)計(jì)了錨桿無損檢測儀的硬件電路。設(shè)計(jì)了由恒流源電路、升壓電路、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路以及IEPE型的加速度傳感器構(gòu)成系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集電路模塊。設(shè)計(jì)了Flash存儲電路、LCD顯示電路、系統(tǒng)的電源電路、晶振電路、復(fù)位電路以及USB接口等擴(kuò)展接口電路。(3)根據(jù)硬件平臺的設(shè)計(jì)需要,對ARM嵌入式操作系統(tǒng)進(jìn)行裁剪,定制了Win CE6.0嵌入式操作系統(tǒng),并且成功將其移植到硬件平臺上。(4)采用面向?qū)ο蟮某绦蛟O(shè)計(jì)方法,選用微軟的C++的編程框架開發(fā)了錨桿無損檢測儀的應(yīng)用程序。無損檢測儀的應(yīng)用軟件具有功能完整,界面簡約、操作方便的特點(diǎn)。主要實(shí)現(xiàn)了信號采集、顯示、存儲功能和信號處理功能。經(jīng)過儀器采集的信號能夠比較準(zhǔn)確的反映出原始信號的特征,經(jīng)過信號處理能夠更加準(zhǔn)確的反映信號特征,滿足工程要求。(5)分別將小波變換、HHT變換和數(shù)據(jù)融合三種算法應(yīng)用到錨桿無損檢測當(dāng)中,取得了比較好的應(yīng)用效果。采用小波變換和HHT變換分別對原始信號進(jìn)行降噪處理,二者都能夠比較有效的降低檢測誤差,提高了錨桿長度的檢測精度。數(shù)據(jù)融合算法得到的檢測結(jié)果誤差較小,滿足工程要求。選擇了由螺紋鋼制作的5.5 m長的裸錨桿和2 m長錨固錨桿為被測試的對象,搭建測試平臺,對系統(tǒng)進(jìn)行測試,結(jié)果證明設(shè)計(jì)的功能得到了實(shí)現(xiàn)。
【關(guān)鍵詞】：錨桿 ARM 無損檢測 小波變換 HHT 數(shù)據(jù)融合
【學(xué)位授予單位】：石家莊鐵道大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TH878
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第一章 緒論10-15
• 1.1 本課題的提出及研究的意義10-11
• 1.2 錨桿無損檢測在國內(nèi)外的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.1 錨桿無損檢測在國外的研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 錨桿無損檢測的國內(nèi)的研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3 論文的結(jié)構(gòu)安排13-15
• 第二章 錨桿無損檢測系統(tǒng)的基本理論基礎(chǔ)15-23
• 2.1 錨桿的類型和功能15-16
• 2.1.1 錨桿的功能15
• 2.1.2 錨桿的類型15-16
• 2.2 錨桿的波動(dòng)方程16-17
• 2.3 錨桿在不同條件下的縱振方程17-20
• 2.3.1 錨桿兩端都自由的縱振方程17-18
• 2.3.2 錨桿一端自由，另一端固定的縱振方程18-19
• 2.3.3 錨桿兩端都固定的縱振方程19-20
• 2.4 錨桿應(yīng)力波法檢測的原理20-21
• 2.5 應(yīng)力波在傳播過程中的能量變化21-22
• 2.5.1 擴(kuò)散衰減21-22
• 2.5.2 吸收衰減22
• 2.5.3 散射衰減22
• 2.6 本章小結(jié)22-23
• 第三章 錨桿無損檢測系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)23-46
• 3.1 錨桿無損檢測系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)23
• 3.2 錨桿無損檢測系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)23-36
• 3.2.1 ARM微處理器的選擇24-25
• 3.2.2 加速度傳感器的選取25-27
• 3.2.3 信號調(diào)理電路設(shè)計(jì)27
• 3.2.4 系統(tǒng)電源設(shè)計(jì)27-29
• 3.2.5 系統(tǒng)時(shí)鐘電路設(shè)計(jì)29-30
• 3.2.6 系統(tǒng)復(fù)位電路設(shè)計(jì)30
• 3.2.7 NAND Flash電路設(shè)計(jì)30-32
• 3.2.8 SDRAM電路設(shè)計(jì)32-34
• 3.2.9 SD CARD電路設(shè)計(jì)34
• 3.2.10 USB接口電路設(shè)計(jì)34-35
• 3.2.11 LCD觸摸屏電路和A/D轉(zhuǎn)換電路設(shè)計(jì)35-36
• 3.3 操作系統(tǒng)的定制36-45
• 3.3.1 Wndows CE操作系統(tǒng)的簡介37-38
• 3.3.2 Windows CE操作系統(tǒng)定制的開發(fā)工具38-39
• 3.3.3 操作系統(tǒng)的定制39-44
• 3.3.4 Windows CE操作系統(tǒng)的移植44-45
• 3.4 本章小結(jié)45-46
• 第四章 錨桿無損檢測系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)46-72
• 4.1 軟件開發(fā)工具46-47
• 4.2 軟件功能模塊的設(shè)計(jì)47-51
• 4.2.1 文件的存取模塊48
• 4.2.2 參數(shù)設(shè)置模塊48-49
• 4.2.3 數(shù)據(jù)采集模塊49-50
• 4.2.4 數(shù)據(jù)分析處理模塊50-51
• 4.3 小波分析51-59
• 4.3.1 小波變換的基本原理51-52
• 4.3.2 連續(xù)小波變換52-53
• 4.3.3 離散小波變換與多分辨率分析53-54
• 4.3.4 Mollet小波變換54-55
• 4.3.5 小波閾值法去噪55-56
• 4.3.6 小波變換在錨桿無損檢測儀上的應(yīng)用56-59
• 4.4 HHT變換59-66
• 4.4.1 經(jīng)驗(yàn)?zāi)B(tài)分解法60-62
• 4.4.2 希爾伯特變換62-63
• 4.4.3 HHT變換在錨桿無損檢測儀的應(yīng)用63-66
• 4.5 基于D-S理論的數(shù)據(jù)融合算法研究66-71
• 4.5.1 基于D-S的數(shù)據(jù)融合的基本原理66-68
• 4.5.2 D-S數(shù)據(jù)融合算法在錨桿無損檢測儀上的應(yīng)用68-71
• 4.6 本章小結(jié)71-72
• 第五章 系統(tǒng)測試72-78
• 5.1 測試平臺的搭建72-74
• 5.2 系統(tǒng)測試74-77
• 5.2.1 信號采集模塊的測試74-75
• 5.2.2 小波變換模塊的測試75-76
• 5.2.3 HHT變換模塊的測試76-77
• 5.2.4 數(shù)據(jù)融合模塊的測試77
• 5.3 本章小結(jié)77-78
• 第六章 結(jié)論與展望78-80
• 6.1 結(jié)論78
• 6.2 展望78-80
• 參考文獻(xiàn)80-83
• 致謝83-84
• 附錄 硬件電路原理圖84-86
• 個(gè)人簡歷、在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文86

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2 鄭仁坪;周群;萬樹揚(yáng);;錨桿在桿塔和拉線基礎(chǔ)中的應(yīng)用[J];電力建設(shè);1991年09期

3 齊占東,都慧彥,張翠玉;張力式錨桿技術(shù)[J];水利天地;2000年02期

4 郭鋼;劉鐘;李永康;楊松;張義;;擴(kuò)體錨桿拉拔破壞機(jī)制模型試驗(yàn)研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào);2013年08期

5 劉劍平;張慧樂;王述紅;張慧東;趙琰飛;;擴(kuò)體錨桿承載特性的模型試驗(yàn)研究[J];地下空間與工程學(xué)報(bào);2013年04期

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9 王國慶;郭猛;;可回收錨桿的創(chuàng)新及應(yīng)用[J];建筑技術(shù);2013年07期

10 王秉勇;;裂土中灌漿錨桿的抗拔特性[J];路基工程;1993年03期

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1 馬海春;崔可銳;儲誠富;;錨桿抗爆性能理論分析[A];第23屆全國結(jié)構(gòu)工程學(xué)術(shù)會議論文集（第Ⅲ冊）[C];2014年

2 賀國元;張澤淵;史芳;;門架雙樁—錨桿技術(shù)在基坑支護(hù)中的應(yīng)用[A];全國巖土與工程學(xué)術(shù)大會論文集（下冊）[C];2003年

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1 段昊;擴(kuò)體錨桿在工程抗浮中的應(yīng)用研究[D];山東大學(xué);2015年

2 王振東;基于ARM的錨桿無損檢測儀設(shè)計(jì)[D];石家莊鐵道大學(xué);2015年

3 晏志春;盤式錨桿方案設(shè)計(jì)與圍巖關(guān)系及工程預(yù)算的研究[D];北方工業(yè)大學(xué);2012年

4 康志強(qiáng);全煤巷道錨桿支護(hù)參數(shù)數(shù)值模擬分析[D];河北理工學(xué)院;2003年

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本文編號：988547