本文關(guān)鍵詞：Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測集成化系統(tǒng)研究與驗(yàn)證，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測是利用集成在結(jié)構(gòu)中的先進(jìn)傳感/驅(qū)動元件網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)對結(jié)構(gòu)狀態(tài)的監(jiān)測。通過對監(jiān)測結(jié)果的分析來評判其內(nèi)部是否發(fā)生變化,其性能是否改變,以達(dá)到結(jié)構(gòu)能夠安全使用的目的。目前按照監(jiān)測的方式,監(jiān)測系統(tǒng)可以被分為被動監(jiān)測和主動監(jiān)測兩種方式。本文在探究Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的原理基礎(chǔ)上,通過對現(xiàn)有Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)的研究和接口方式的選取,最終研究基于Lamb波的主被動協(xié)同集成化結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)。本文的研究內(nèi)容主要有以下幾個方面:(1)介紹結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究背景及內(nèi)容,重點(diǎn)介紹了基于Lamb波的主、被動系統(tǒng)集成技術(shù)的實(shí)現(xiàn)方法。(2)闡述Lamb波的基本理論,并介紹壓電傳感陣列的Lamb波監(jiān)測原理,重點(diǎn)探究了主動系統(tǒng)和被動系統(tǒng)原理和架構(gòu)。(3)研究了Lamb波主被動監(jiān)測系統(tǒng)的協(xié)同工作機(jī)制。首先,在主動系統(tǒng)和被動系統(tǒng)的研究基礎(chǔ)上,提出主被動協(xié)同監(jiān)測系統(tǒng)。其次,介紹主被動系統(tǒng)的協(xié)同機(jī)制。最后,介紹協(xié)同系統(tǒng)的工作步驟,并指出主被動系統(tǒng)配合使用的監(jiān)測機(jī)理。(4)研究了集成化結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)。分析了主被動協(xié)同系統(tǒng)模塊的功能特性,設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制類型和實(shí)現(xiàn)方式;依據(jù)系統(tǒng)的監(jiān)測原理,設(shè)計(jì)開發(fā)系統(tǒng)的信號調(diào)理模塊,其中主要是對響應(yīng)信號的放大模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì);設(shè)計(jì)系統(tǒng)控制模塊,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的主被動協(xié)同控制,針對繼電器控制模塊進(jìn)行硬件設(shè)計(jì);最后根據(jù)功能模塊的供電需求,對系統(tǒng)總體電源進(jìn)行設(shè)計(jì)。(5)設(shè)計(jì)了集成化系統(tǒng)軟件。按照主被動監(jiān)測系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原理和協(xié)同機(jī)制,設(shè)計(jì)協(xié)同系統(tǒng)的軟件程序。針對數(shù)據(jù)采集卡發(fā)出和采集數(shù)據(jù)的軟件設(shè)計(jì);針對協(xié)同系統(tǒng)特性,對協(xié)同控制流程進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)。(6)搭建系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究。首先,做對比實(shí)驗(yàn),比對有無繼電器控制模塊的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果;其次,做主被動配合實(shí)驗(yàn);最后,做無損和有損的對比實(shí)驗(yàn),分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。并根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),給出實(shí)驗(yàn)成像效果圖。
【關(guān)鍵詞】：Lamb波 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測 被動系統(tǒng) 主動系統(tǒng) 集成化 協(xié)同 成像
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP274;TH878
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第一章 緒論9-14
• 1.1 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)9-13
• 1.1.1 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究內(nèi)容10-11
• 1.1.2 Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測技術(shù)的研究11-12
• 1.1.3 基于Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測集成化系統(tǒng)研究12-13
• 1.2 本文研究的內(nèi)容及意義13-14
• 第二章 Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測原理14-23
• 2.1 Lamb波的基本理論14-16
• 2.1.1 Lamb波的概念14-15
• 2.1.2 窄帶激勵15-16
• 2.1.3 中心頻率的選擇16
• 2.2 基于壓電陣列的Lamb波損傷監(jiān)測16-20
• 2.2.1 壓電性能16-17
• 2.2.2 壓電片在結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)中的實(shí)現(xiàn)17-18
• 2.2.3 壓電元件的激勵模型18-19
• 2.2.4 壓電傳感陣列的布置方式19-20
• 2.3 Lamb波結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測系統(tǒng)20-22
• 2.3.1 被動監(jiān)測系統(tǒng)20-21
• 2.3.2 主動監(jiān)測系統(tǒng)21-22
• 2.4 本章小結(jié)22-23
• 第三章 主被動集成系統(tǒng)原理研究23-36
• 3.1 主被動集成系統(tǒng)23-26
• 3.1.1 主被動集成系統(tǒng)原理23-24
• 3.1.2 主被動集成系統(tǒng)框架設(shè)計(jì)24-26
• 3.2 主被動系統(tǒng)集成機(jī)制26-31
• 3.2.1 被動系統(tǒng)機(jī)制26-27
• 3.2.2 主動系統(tǒng)機(jī)制27-29
• 3.2.3 主被動集成機(jī)制29-31
• 3.3 集成系統(tǒng)工作步驟31-35
• 3.3.1 被動監(jiān)測系統(tǒng)工作步驟31-32
• 3.3.2 主動監(jiān)測系統(tǒng)工作步驟32-33
• 3.3.3 主被動集成系統(tǒng)工作步驟33-34
• 3.3.4 主被動集成系統(tǒng)監(jiān)測機(jī)理34-35
• 3.4 本章總結(jié)35-36
• 第四章 主被動集成系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)36-60
• 4.1 數(shù)據(jù)采集卡36-38
• 4.1.1 數(shù)據(jù)采集卡選型36-38
• 4.1.2 數(shù)據(jù)采集卡結(jié)果38
• 4.2 設(shè)備接口38-40
• 4.2.1 USB接口38-39
• 4.2.2 設(shè)備外部通信接口設(shè)計(jì)39
• 4.2.3 功能模塊通信接口設(shè)計(jì)39-40
• 4.3 主控制模塊設(shè)計(jì)40-42
• 4.4 電荷放大器模塊設(shè)計(jì)42-47
• 4.4.1 電荷放大器原理43
• 4.4.2 電荷放大器設(shè)計(jì)43-44
• 4.4.3 衰減網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)44-45
• 4.4.4 新型組合電荷放大器45-46
• 4.4.5 組合電荷放大器性能測試46-47
• 4.5 通道切換控制模塊設(shè)計(jì)47-53
• 4.5.1 控制設(shè)計(jì)47-48
• 4.5.2 繼電器通道切換控制拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)48-50
• 4.5.3 繼電器控制模塊電路設(shè)計(jì)50-53
• 4.6 電源模塊設(shè)計(jì)53-58
• 4.7 組合主被動集成系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)58-59
• 4.8 本章總結(jié)59-60
• 第五章 主被動集成系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-66
• 5.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)60-61
• 5.1.1 系統(tǒng)軟件構(gòu)成60
• 5.1.2 軟件程序支撐60-61
• 5.2 數(shù)據(jù)采集和信號發(fā)生的軟件設(shè)計(jì)61-62
• 5.3 主被動控制軟件62-64
• 5.4 系統(tǒng)時間設(shè)計(jì)64-65
• 5.4.1 系統(tǒng)準(zhǔn)備時間64
• 5.4.2 系統(tǒng)響應(yīng)時間64-65
• 5.5 本章總結(jié)65-66
• 第六章 主被動集成監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證66-79
• 6.1 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證66-68
• 6.1.1 實(shí)驗(yàn)對象設(shè)計(jì)66
• 6.1.2 模擬損傷實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)66-67
• 6.1.3 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)67-68
• 6.2 繼電器控制模塊實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證68-70
• 6.3 有損實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證70-73
• 6.3.1 被動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證70-71
• 6.3.2 主動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證71-73
• 6.4 主被動協(xié)同系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)73-78
• 6.4.1 主被動系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證73-76
• 6.4.2 主被動集成系統(tǒng)成像76-78
• 6.5 本章總結(jié)78-79
• 第七章 總結(jié)與展望79-81
• 7.1 本文總結(jié)79-80
• 7.2 存在的問題與展望80-81
• 參考文獻(xiàn)81-84
• 附錄 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目84-85
• 致謝85

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 熊海貝;李志強(qiáng);;結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測的研究現(xiàn)狀[J];結(jié)構(gòu)工程師;2006年05期

2 陳啟飛;李愛群;繆長青;孫大松;;淮安大橋結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測和評估系統(tǒng)研究與實(shí)施[J];特種結(jié)構(gòu);2007年02期

3 王利恒;薛景鋒;宋昊;郭偉;張立U，

本文編號：509410