一、用于激励超声导波的任意波形发生器（论文文献综述）
廖林,袁懋诞,纪轩荣,戴安帮[1]（2021）在《钢轨中高频超声导波单模态激励技术研究》文中认为超声导波由于其长程传播和全截面覆盖等特性而在铁路轨道结构安全检测和监测领域中受到密切关注。而由于其频散和多模态特性,现有钢轨超声导波技术研究和应用主要集中于0～90 kHz的相对低频范围,从而导致其对微小缺陷的分辨力不足。对钢轨中的道岔等关键位置的检测,通常不需要长距离监测,对微小缺陷的灵敏度有更高要求。为提高钢轨中超声导波的缺陷检测能力,故提出基于阵列传感技术激励高频范围的单模态超声导波。首先基于半解析有限元法研究钢轨超声导波的传播特性,得到CHN60型钢轨的频散曲线和模态振型。根据模态振型信息选取出对特定位置敏感的导波模态并确定其激励位置。通过三维有限元仿真,对激励传感器的阵元间距、阵列总长、激励周期和窗函数等参数进行学习和优化,实现了轨底100 kHz单模态超声导波的激励。该模态对轨底内部和表面缺陷（小至3 mm）都具有较高灵敏度。试验测试也表明,利用优化的激励条件可以在钢轨中激励出高信噪比的单模态超声导波。本研究所提出的钢轨高频单模态导波技术,可以实现多模态交错复杂高频区（高于100 kHz）模态的选择性激励,将为铁路轨道的关键区域（如道岔）微小缺陷的检测和监测提供理论基础和技术支撑。
徐阳,罗明璋,杜国锋[2]（2021）在《基于超声导波的管道缺陷监测及径向损伤评估》文中研究指明管道缺陷监测及径向损伤评估对于油气管道安全运行具有重要意义。为了提高超声导波对油气管道缺陷的监测能力,提出了一种根据L（0,2）和L（0,1）模态导波的变化趋势实现径向损伤深度评估的新方法。采用单通道激励-接收装置以多次叠加合成的方式实现了时间反转法,使导波能量在油气管道缺陷处聚焦,增强缺陷反射回波幅值,提高监测信号的信噪比。通过具体试验证明了采用合成时间反转法提高超声导波对油气管道缺陷监测能力的有效性。L（0,2）模态导波在管道中传播时遇到缺陷会发生模态转换,部分L（0,2）模态会转换为L（0,1）模态。结合导波在管壁中的位移分布,分析了管道缺陷径向损伤深度对L（0,2）到L（0,1）模态转换的影响。试验数据表明,随着管道缺陷径向损伤的扩展,L（0,2）和L（0,1）模态缺陷反射系数呈现出有规律的变化。研究结果为评估管道缺陷径向损伤深度,判断其是否达到半壁厚或贯穿程度提供了重要参考。
曾紫焰[3]（2020）在《基于超声导波的钢轨轨底无损检测技术的研究》文中认为随着轨道交通系统与铁路系统的发展,安全性必须处于首要考虑地位,钢轨探伤则是保障列车安全运行的必要环节。当前我国钢轨探伤基于传统的超声波检测技术,在钢轨轨底区域存在探伤盲区,容易造成漏探、误判。而超声导波无损检测技术具有检测距离长、全截面检测、检测效率高等优势,特别适用于细长型构件的检测,若能将其应用于钢轨探伤中,对保障铁路与轨道交通系统的安全运营以及提高基础设施检测水平具有重要的理论与现实意义。本文结合理论研究、数值仿真与实验研究对超声导波钢轨轨底无损检测技术中导波激发、传播、接收、信号处理的相对完整流程进行了研究。对超声导波在钢轨轨底中传播特性的研究是实现导波探伤的前提。本文利用半解析有限元法求解60kg/m制式钢轨的频散曲线;将不同区域钢轨类比为相应厚度的板,分析了板中兰姆波的传播特性,结合仿真与实验得出轨底特定激发方式下的导波模态与板中lamb波的反对称模式具有高度相似性;同时对轨底导波的传播进行了有限元仿真,直观呈现了导波在钢轨轨底的传播过程,优选了适合轨底导波探伤的频率范围与导波模态;考虑到现场扣件对轨底的约束,将扣件等效为弹簧单元,研究了扣件对轨底导波传播的影响。论文通过有限元仿真研究钢轨轨底不同损伤与导波的相互作用规律,用于指导导波钢轨轨底探伤实验。仿真中优选适合于轨底裂纹损伤检测的激发位置与激发方向;分别设置沿不同方向梯度增长的裂纹来探究导波对轨底不同方向裂纹的敏感度;模拟呈现了轨底多损伤在特定位置下的导波干涉现象;同时以单元刚度折减的方式模拟了核伤,分析了导波对轨底核伤检测的有效性。基于理论与仿真研究设计了钢轨轨底导波损伤检测的实验方案,在轨底制造了不同大小人工裂纹,优选出最适合于轨底检测的导波接收换能器,实现了对轨底3mm裂纹的损伤识别及损伤定位,实验验证了超声导波对钢轨轨底探伤的有效性。超声导波信号处理与损伤识别是实现钢轨轨底探伤的重要环节之一。本文研究了傅里叶变换带通滤波的信号去噪方法,并将短时傅里叶变换以及小波变换应用于超声导波信号处理,均能有效识别3mm轨底损伤,但判断存在一定主观性,同时由于导波在钢轨中的衰减性导致在长距离损伤检测中对弱信号的识别也是难点之一,基于此开展了基于Duffing阵子的混沌弱信号导波检测方法的研究,发展了多频激励混沌阵子弱信号检测系统,构造时移窗函数并通过Lyapunov指数和分维数作为损伤判断因子,实现定量指标识别损伤及损伤定位,并开发了检测系统的图形用户操作界面,以助于推广混沌检测系统的实际应用。
郑俊超[4]（2020）在《基于超声导波纵向模态的钢绞线单轴应力识别方法研究》文中研究说明钢绞线作为索桥和预应力混凝土结构中主要的受拉构件,其应力状态是评估结构安全性的重要指标。近来传统的钢绞线应力检测方法得到了较好的发展,如振动频率法、压力传感器法、内埋传感器法和磁通量检测法等,但都存在一定的适用性和局限性。超声导波法由于穿透性强、检测范围广、便携高效等特点已在管道和锚杆的无损检测中得到发展和应用,也有学者基于该法进行钢绞线应力检测研究,但该法的传播机制还不够明确,存在诸如激励频率选取、信号能量衰减和应力敏感度低等问题。基于此,本文提出一种基于超声导波纵向模态的钢绞线单轴应力识别方法,主要开展以下研究工作:基于超声导波一阶纵向模态的单轴应力识别理论分析。本文将钢绞线简化成圆杆,基于圆杆的波动理论建立超声导波纵向模态的频散方程,在此基础上结合声弹性理论,采用GUIGUW计算软件研究了超声导波L（0,1）模态群速度对钢绞线单轴应力的敏感性,确定了群速度可作为应力识别的特征量,提出了基于群速度变化的钢绞线单轴应力识别方法。进而分析了典型直径钢质圆杆中群速度应力敏感度与频率的关系,揭示了不同激励频率下群速度与单轴应力的关系存在正相关和负相关的特性,最终给出了用于钢绞线单轴应力识别的激励频率优选方法。钢绞线单轴应力识别系统搭建及影响因素研究。根据单发单收的检测方式搭建了钢绞线单轴应力识别的硬件系统,同时针对超声导波信号的设计生成以及信号处理和数据获取的需求搭建了软件系统。在此基础上对该系统进行参数的合理选取,通过理论获取的应力敏感度与频率的关系曲线并结合试验确定了最优激励频率。利用超声导波在钢绞线中的多次反射,获取了信号能量随声程的衰减规律。最后提出了超声导波信号声时捕捉误差的控制方法。基于超声导波一阶纵向模态的单轴应力识别及验证。利用搭建的单轴应力识别系统首先对钢质圆杆进行了加载试验,获取了不同直径钢质圆杆中群速度与单轴应力的关系,并与理论结果进行对比验证;在此基础上对不同规格的钢绞线试件进行了加载试验及验证,实现了钢绞线单轴应力的识别;最后,开展了钢绞线拉伸变形对单轴应力识别的影响研究。
高烽伟[5]（2020）在《基于时间反转法导波的锚杆锚固缺陷检测研究》文中研究指明锚杆普遍应用在矿井、隧道、铁路和城市建设等行业中。在其长期的工作受力中,不可避免的会出现各种各样的缺陷和磨损,从而造成工程的安全隐患,需要对锚杆进行定期的检测。工程中利用超声波技术进行锚杆的检测,其具有被检测距离长、效率高和工程成本低的特点,可以广泛的应用在实际工程的检测领域中。本文采用理论分析、数值模拟以及实验验证的技术路线,利用时间反转导波的方法对锚杆和锚固的缺陷检测进行了研究。主要内容为:利用有限元仿真软件ABAQUS对锚杆的周向缺陷和锚固系统的强度和密实度缺陷进行了时间反转波形检测。仿真结果表明,和直接导波检测相比,时间反转导波信号可以检测出更小的锚杆缺陷;在时间反转波形检测中,截取的缺陷信号回波的时间窗长度是影响时间反转导波检测能力的重要因素。研究了锚杆缺陷的损伤比随缺陷的深度、宽度和缺陷的个数的变化规律;研究了锚固缺陷的损伤比随锚固的密实度和缺陷种类的变化规律。搭建了锚杆锚固系统的超声导波检测实验平台,实验验证了时间反转导波可以明显的提高锚杆缺陷的检测能力,并且能够检测更小的缺陷。得到了对不同深度、宽度和时间窗长度的锚杆缺陷的变化规律;得到了对不同锚固强度和密实度的锚固缺陷的变化规律。运用基于激励波形的匹配追踪算法对锚杆的单缺陷和双缺陷的回波信号进行了分解与重构。结果表明,根据把波形信号进行分解重构后的正负号的不同可以区分出单缺陷和双缺陷,两原子之间的间隔反映出单缺陷的缺陷宽度和双缺陷的间隔距离。
崔修实[6]（2020）在《PZT超声导波在钢轨中传播特性研究》文中指出近年来国内高速铁路建设得到迅速发展,“四纵四横”高铁运输网络已经基本形成。为保证铁路运输安全,对运行铁路线路的维护变得尤为重要。传统钢轨探伤方法检测速度慢、效率低,不能完全满足现有铁路检测中长距离、大范围、高精度的需求。超声导波具有传播距离远、检测效率高等特点,在钢轨检测中优势明显。本文对超声导波在钢轨无损检测中的应用展开研究,主要研究内容为:（1）对比分析模态分析法和二维傅里叶变换法在计算波导频散曲线中的特点。以平板为研究对象建立有限元模型,分别使用模态分析法和二维傅里叶变换法进行计算,计算结果与解析法结果对比。结果表明,对结构进行模态分析和对导波时域信号进行二维傅里叶变换均能计算超声导波的传播特性。此外,在模态分析结果中可以得到各模态的波结构信息,在二维傅里叶变换结果中可以得到各模态导波的能量分布。（2）研究在不同位置处激励钢轨时,各模态超声导波的传播特性。使用模态分析法计算钢轨的频散曲线,并分析各模态导波的波结构。在钢轨轨头、轨腰、轨底位置处分别激励和接收,使用二维傅里叶变换法计算产生超声导波频散特性和能量分布。两种方法结果对比可分析出在钢轨轨头、轨腰、轨底位置处激励时,各模态超声导波的传播特性。并根据提出的模态评价因素对各模态导波的传播特性进行评价。（3）使用锆钛酸铅压电陶瓷（PZT）元件对钢轨中超声导波的传播特性进行实验研究。主要研究在轨头、轨腰、轨底激励超声导波的幅值、群速度和相速度,并与仿真结果进行对比,分别选择了GT-S1模态、GY-A1模态和GD-A2模态作为在轨头、轨腰和轨底处检测时的目标导波模态。（4）在钢轨轨头、轨底位置处预制横向直裂纹,根据损伤位置选择目标模态的超声导波进行检测。研究结果表明,使用穿透法进行检测时,裂纹会导致目标模态导波的幅值变小。在轨头裂纹（横向通透、垂向深度10mm、纵向宽度约2mm,损伤面积约占轨头面积的20%）两侧0.3m处和0.6m处布置探头时,幅值降低分别为33.5%和23.1%;在轨底裂纹（横向深度约23mm、垂向深度约10mm、纵向宽度约2mm,损伤面积约占轨底面积的15%）两侧0.3m和0.6m处布置探头时,幅值降低分别为69.7%和58.6%。
胡暮平[7]（2020）在《基于Lamb波非线性指标的裂纹扩展监测技术研究》文中研究指明钢结构因其轻质、高强、韧性好的优点被广泛应用于桥梁、海洋平台、交通基础建设等大型结构中。而此类结构的灾难性破坏往往会造成巨大的人员伤亡和经济损失。因此对钢结构进行损伤探测研究以提高结构安全评价的可靠性具有重要意义。基于导波的损伤监测技术因其较低的能量衰减和较大的监测面积受到了人们的广泛关注。本文基于Lamb波主动声发射技术对钢板的损伤定位与成像、表面裂纹开展的监测和表面缺陷的检测进行了有限元分析和实验研究。具体研究内容如下:首先根据弹性动力学理论讨论了弹性介质中Lamb波的传播机理,建立了各向同性自由板中Lamb波的频散方程。讨论了弹性介质中的超声波非线性畸变源,推导了Lamb波混合声学非线性指标和相对声学非线性指标的表达式。介绍了基于椭圆定位法的损伤定位原理和基于双变量核密度估计的损伤成像原理。其次利用ABAQUS软件建立了钢板的有限元分析模型,利用显示动力分析模块模拟了Lamb波在钢板中的传播过程。对窄带正弦波激励信号源进行了汉宁窗加窗处理,对接收到的回波信号进行了差信号处理和Hilbert变换。根据损伤定位和成像原理,分别对钢板中的单损伤和双损伤进行了定位与成像,得到了与实际损伤位置吻合良好的成像结果。基于Lamb波非线性特征,研究了材料自身非线性对非线性指标的影响。利用ABAQUS软件静力分析模块模拟了钢板中表面裂纹的开展,并将静力分析结果传递至显示动力分析模块中,实现了对裂纹扩展过程中Lamb波相对非线性指标的监测。分析了裂纹扩展程度与相对非线性指标变化的规律。结果表明,该参数能够很好地表征裂纹的扩展程度。对钢板表面缺陷的探测进行了研究。数值模拟结果表明,Lamb波相对非线性指标能够有效地探测到结构中的表面缺陷。最后分别设计了基于Lamb波线性特征的钢板单损伤和双损伤识别、基于Lamb波非线性特征的表面缺陷检测的实验方案。得到了钢板单损伤和双损伤成像的实验结果图,与数值模拟结果吻合良好。绘制了表面缺陷和Lamb波相对非线性指标的关系图,与数值模拟结果进行了对比。分析了环境因素和实验模型对实验结果的影响。以上数值模拟和实验结果的一致性,证明了主动声发射技术用于损伤成像与表面裂纹扩展监测的可行性。
古承波[8]（2019）在《面向大型结构的多通道主动式一发多收超声导波监测系统设计与实现》文中研究指明超声导波技术已经广泛应用于重大装备结构的损伤离线检测与在线监测。目前市场上集成化、小型化的结构健康监测系统较少,大部分是实验室使用独立仪器搭建的平台,且多是一发一收的工作模式,效率低,难以满足大型结构的健康监测的需求。因此,本文基于超声导波技术,设计并实现了一套一发多收的多通道主动式结构健康监测系统,旨在提高大型结构的监测效率。主要工作概括如下:（1）从总体设计角度,根据超声导波损伤监测基本原理,分析了超声导波监测技术在大型结构上应用的需要解决的关键技术,进而总结归纳了基于超声导波的主动式结构健康监测系统硬件和软件设计的基本要求,在此基础上提出了一发多收多通道主动监测系统的硬件和软件基本架构设计。（2）在硬件上,根据主动式超声导波损伤监测系统的性能要求和总体架构设计,采用以PC为控制器的PXI架构,搭载信号发生器板卡、矩阵开关切换卡以及示波器板卡,对前述硬件系统进行了选型设计,完成了硬件系统集成设计,实现了一发多收超声导波信号的激励和采集功能。重点完成了低噪声多通道电荷放大器的设计,将其分为电源电路和信号放大电路,电源电路将输入电压进行降压并转换为正负电压,经稳压滤波满足低噪声要求后为信号放大电路供电,信号放大电路则采用两级放大设计,实现低噪声的信号放大。（3）在软件上,按照人机界面友好和高效操作的原则,完成了超声导波损伤监测软件系统的界面及功能设计,主要包括结构的建模、传感路径的设置、信号采集的参数设置、扫频、信号显示以及UI等功能的设计,并且实现了FFT以及Hilbert等信号处理方法,并以良好的界面实现人机交互,同时可通过触摸屏操作;对比分析了各种损伤成像的算法,将基于概率加权分布的损伤成像算法集成于软件系统。（4）开发了实验系统,并进行实验验证分析,通过实验验证了本文设计的基于超声导波技术的结构健康监测系统的可行性与稳定性,证明了本集成式系统的损伤定位与成像的准确性,实现了一发多收工作模式,提高了大型结构损伤监测效率。
关守太[9]（2019）在《基于时间反转聚焦法管道超声导波缺陷检测研究》文中提出管道在石油、化工以及人们的生活中得到了普遍地应用。然而,管道的缺陷常常出现在生产、安装、运营等过程中。人们长期关注的是找到方便、快捷的方法对运营的管道快速准确地进行检测。超声导波因为具有快速准确、可以长距离检测以及成本低的优点,而使这项检测技术受到了很大的关注。因此,本文对超声导波的研究内容如下:综述了导波有关管道检测相关内容,包括研究背景和意义,阐述了超声导波检测领域的国内外发展现状以及研究进展。简要列出了导波的基本定义和理论知识,总结了空心圆管中的超声导波和时间反转聚焦相关的理论。以钢管中导波的频散曲线图为依据,选择L（0,2）模态的导波。采用有限元的方法模拟导波检测管道缺陷,由其在介质中传播的理论,利用APDL建立有限元模型。运用ANSYS数值仿真技术对不同周向、径向尺寸的裂纹和不同直径的圆孔缺陷的管道进行检测,并研究反射系数和损伤程度之间的关系;随后,针对检测过程中缺陷回波波包不易识别的问题,本文通过截取缺陷波包,对其进行时间反转,并把时间反转激励信号重新加载于原管道模型的相应位置,得到了时间反转法对不同周向、径向尺寸的裂纹都能有效提高缺陷信号幅值,而且圆周角越小,时反后的回波幅值提高倍数越大,采用时间反转法可以明显提高导波检出能力;根据模拟计算得到的导波传播至弯头处的位移场分布规律,弯头处被分成三个特殊的区域,分别研究导波对三个区域缺陷的检测精度,利用接收到波包的时间,对缺陷进行轴向定位;同时将时间反转法运用到了弯管缺陷的检测,结果显示,时间反转法同样适用于弯管;此外,还对双缺陷弯管模型进行了研究,准确得到了缺陷的位置,绘制出了反射系数图。本文的研究思路与方法对解决超声导波在检测缺陷问题时具有一定的启发作用,能够更全面的了解管道的实际状况以及增加检测的有效性。本文的研究结论对导波在实际检测管道缺陷时具有一定的指导意义和参考价值。
周琛[10]（2019）在《基于L（0，2）超声导波的管段损伤定位研究》文中研究表明管道结构作为五大运输方式之一,广泛应用于土木工程行业。管道在使用期间常常因为外力破坏、老化腐蚀、环境作用等影响因素而发生破坏,造成环境污染和经济损失,因此对于管道的损伤检测尤为重要,超声导波检测技术凭借其快速、高效、安全等特点,在管道结构无损检测领域中具有广阔的应用前景。本文利用超声导波探测技术,对直管段和弯管段结构中缺陷进行损伤定位以及其损伤程度的判断。（1）本文基于空心柱面导波理论,介绍导波相关概念、导波频散与多模态现象,并通过MATLAB软件绘制出管段结构超声导波的频散曲线。由频散曲线可以看出L（0,2）模态超声导波具有波速大,在某一特定频率段内基本上不发生频散,易与其他波形区分开来等特点。因此,选择L（0,2）模态超声导波作为本文的激励模态。（2）在ABAQUS有限元软件中建立直管段和弯管段有限元模型,利用显示动力分析模块模拟超声导波在管段中的传播。结果表明,激励频率为70KHz,激励周期数为10的L（0,2）模态导波最适合作为本研究的激励波形。在有限元软件模拟中可以清晰、准确地检测出直管段和弯管段中缺陷的轴向位置。（3）在模拟直管段和弯管段单损伤时,通过改变损伤的周向角度,并拟合反射系数曲线,可以大致判断出缺陷的损伤程度。在模拟直管段和弯管段双损伤时,通过改变距离激发端较远处的损伤周向角度,同样拟合反射系数曲线,对其损伤程度做出判断。结果表明,超声导波对于管段损伤的定位及损伤程度判断具有可行性,且在直管中传播与理论非常贴切,但是超声导波在弯管中传播速度较理论值有所偏小。在模拟焊缝对导波传播特性的影响时发现导波经过焊缝时会发生部分反射,且导波在有焊缝的管道中传播时能量损耗稍多于无焊缝的管道。（4）通过设计直管段和弯管段实验,验证了模拟过程对于损伤和焊缝定位的准确性。同时,也分析了实验过程中产生的误差和信号干扰产生的原因。结果表明,超声导波的传播在实验过程中能量损失较为严重,且产生大量杂波,对检测结果具有一定的干扰性。
二、用于激励超声导波的任意波形发生器（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、用于激励超声导波的任意波形发生器（论文提纲范文）
（1）钢轨中高频超声导波单模态激励技术研究（论文提纲范文）
| 0前言 |
| 1 钢轨超声导波频散分析 |
| 2 高频区的模态选取与激励 |
| 2.1 高频高阶的模态选择 |
| 2.2 单模态的激励位置 |
| 3 单模态激励有限元仿真 |
| 3.1 轨底单模态激励 |
| 3.2 与轨底缺陷相互作用规律 |
| 4 试验系统与测试 |
| 5 结论 |
（2）基于超声导波的管道缺陷监测及径向损伤评估（论文提纲范文）
| 0 引 言 |
| 1 管道中的导波特性 |
| 1.1 导波的多模态和频散特性 |
| 1.2 管道缺陷径向损伤深度对L(0,2)与L(0,1)模态转换的影响 |
| 2 合成时间反转法聚焦原理 |
| 3 试验验证 |
| 4 监测结果分析 |
| 4.1 缺陷损伤沿径向深度扩展时L(0,2)和L(0,1)模态导波的反射特征 |
| 4.2 缺陷损伤沿管道周向扩展时L(0,2)和L(0,1)模态导波的反射特征 |
| 5 结 论 |
（3）基于超声导波的钢轨轨底无损检测技术的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 钢轨损伤检测的意义 |
| 1.1.2 钢轨损伤的类型 |
| 1.1.3 常见钢轨损伤检测方法 |
| 1.1.4 超声导波钢轨损伤检测技术 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 对钢轨超声导波传播特性求解 |
| 1.2.2 对钢轨不同区域探伤方法研究 |
| 1.2.3 对不同换能器的研究 |
| 1.2.4 当前研究进展总结 |
| 1.3 本文研究工作及创新点 |
| 1.3.1 全文内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.3.3 研究创新点 |
| 第2章 超声导波在钢轨轨底传播特性的研究 |
| 2.1 超声导波的基本特征 |
| 2.1.1 群速度、相速度与频散 |
| 2.1.2 导波的多模态 |
| 2.1.3 导波的衰减特性 |
| 2.2 基于半解析有限元法的钢轨频散曲线求解 |
| 2.3 基于板中兰姆波的钢轨轨底频散特性类比研究 |
| 2.4 基于有限元的轨底导波传播特性的研究 |
| 2.4.1 有限元模型建立与网格划分 |
| 2.4.2 导波激励信号的选取 |
| 2.4.3 轨底不同频率导波的传播 |
| 2.4.4 扣件对轨底导波传播的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 超声导波对轨底损伤作用规律的研究 |
| 3.1 导波对轨底损伤作用规律的仿真研究 |
| 3.1.1 轨底导波不同位置激发对损伤检测的影响 |
| 3.1.2 轨底导波不同激发方向对损伤检测的影响 |
| 3.1.3 导波对轨底不同方向裂缝的灵敏度 |
| 3.1.4 导波在轨底多损伤下的干涉现象 |
| 3.1.5 导波对轨底核伤的检测 |
| 3.2 导波对轨底损伤检测的实验研究 |
| 3.2.1 导波轨底损伤检测的实验方案 |
| 3.2.2 导波轨底损伤检测的实验结果与分析 |
| 3.3 本章小结 |
| 第4章 基于时频分析的导波信号处理与损伤识别方法 |
| 4.1 基于傅里叶滤波的导波信号去噪方法 |
| 4.2 基于短时傅里叶变换的导波信号的时频分析 |
| 4.3 基于小波变换的导波信号处理方法 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 基于Duffing阵子的导波混沌检测系统 |
| 5.1 混沌系统 |
| 5.2 Duffing混沌阵子系统 |
| 5.3 Duffing混沌阵子系统的相态判断指标 |
| 5.3.1 相轨迹图 |
| 5.3.2 Lyapunov指数 |
| 5.3.3 分维数 |
| 5.4 Duffing混沌阵子系统对导波信号的检测 |
| 5.4.1 策动力幅值F的确定方法 |
| 5.4.2 多频激励Duffing混沌阵子弱信号检测方法 |
| 5.4.3 多频激励Duffing混沌系统对轨底损伤的识别 |
| 5.5 Duffing混沌阵子系统的GUI开发 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 指导教师对学位论文的学术评语 |
| 学位论文答辩委员会决议书 |
| 致谢 |
（4）基于超声导波纵向模态的钢绞线单轴应力识别方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题来源及研究目的和意义 |
| 1.1.1 课题来源 |
| 1.1.2 研究目的和意义 |
| 1.2 本课题的国内外研究现状 |
| 1.2.1 超声导波法检测缺陷损伤研究现状 |
| 1.2.2 超声导波法检测应力的研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 纵向模态识别单轴应力的理论分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 单轴应力下的钢绞线波导模型简化 |
| 2.3 基于简谐波叠加的应力特征量提取 |
| 2.4 圆杆中纵向模态频散曲线的获取 |
| 2.4.1 单一直径圆杆的纵向模态频散曲线 |
| 2.4.2 不同直径圆杆的纵向模态频散曲线 |
| 2.5 应力识别关系的建立及敏感度分析 |
| 2.5.1 基于GUIGUW软件的数值计算 |
| 2.5.2 特征量与单轴应力关系的建立 |
| 2.5.3 特征量对单轴应力的敏感度分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 第3章 单轴应力识别系统搭建及影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单轴应力识别系统的搭建 |
| 3.2.1 单轴应力识别硬件系统 |
| 3.2.2 单轴应力识别软件系统 |
| 3.3 单轴应力识别系统参数的合理选取 |
| 3.3.1 超声导波激励信号参数的合理选取 |
| 3.3.2 声学系统仪器参数的合理选取 |
| 3.4 超声导波信号能量衰减的影响分析 |
| 3.4.1 钢绞线中的直达波包和反射波包 |
| 3.4.2 声程对超声导波信号衰减的影响 |
| 3.5 超声导波信号声时捕捉的误差分析 |
| 3.5.1 超声导波激励频率的影响 |
| 3.5.2 示波器采样频率的影响 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 基于纵向模态的单轴应力识别试验 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 钢质圆杆单轴应力识别试验 |
| 4.2.1 钢质圆杆试件的准备与处理 |
| 4.2.2 钢质圆杆单轴应力加载试验 |
| 4.3 钢绞线单轴应力识别试验 |
| 4.3.1 钢绞线试件的准备与处理 |
| 4.3.2 钢绞线初始应力的识别试验 |
| 4.3.3 钢绞线单轴应力的加载试验 |
| 4.4 单轴应力识别结果修正 |
| 4.4.1 轴向变形对单轴应力识别的影响 |
| 4.4.2 径向变形对单轴应力识别的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
（5）基于时间反转法导波的锚杆锚固缺陷检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景与研究意义 |
| 1.2 锚杆无损检测技术的研究现状 |
| 1.2.1 应力波检测技术研究现状 |
| 1.2.2 超声导波检测技术研究现状 |
| 1.3 时间反转法的发展与应用 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 时间反转法的自适应聚焦原理 |
| 2.1 锚杆中的时间反转法 |
| 2.1.1 声场的互易性 |
| 2.1.2 时间反转聚焦过程 |
| 2.1.3 主动时间反转法 |
| 2.2 时间反转导波场聚焦特性研究 |
| 2.2.1 时间反转波场的空间聚焦特性 |
| 2.2.2 时间反转波场的时间聚焦特性 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 锚杆缺陷检测的参数选取 |
| 3.1 有限元方法简介 |
| 3.2 超声导波传播特性 |
| 3.3 损伤比 |
| 3.4 建模参数的选择 |
| 3.4.1 锚杆单元网格的划分和时间步长的选择 |
| 3.4.2 激励信号的选取 |
| 3.4.3 激励信号中心频率的选择 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于时间反转导波的锚杆锚固缺陷检测数值模拟 |
| 4.1 自由锚杆的质量检测与分析 |
| 4.2 锚杆质量检测数值分析 |
| 4.2.1 反转信号的截取窗宽与损伤比的关系 |
| 4.2.2 锚杆单缺陷的周向长度与损伤比的关系 |
| 4.2.3 周向裂纹单缺陷的深度与损伤比的关系 |
| 4.2.4 周向双缺陷与损伤比的关系 |
| 4.3 锚固质量检测模型的参数选择 |
| 4.3.1 锚杆锚固系统有限元建模 |
| 4.3.2 激励信号的选择 |
| 4.4 锚杆锚固质量检测 |
| 4.4.1 锚固检测与缺陷类型 |
| 4.4.2 锚固锚杆的有效长度检测 |
| 4.5 密实度对时间反转波形的影响 |
| 4.5.1 不同强度的A类锚固材料对时反波形的影响 |
| 4.5.2 含有不同锚空缺陷B类锚固对时反波形的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 锚杆锚固缺陷检测实验平台的搭建 |
| 5.1 实验平台介绍 |
| 5.2 锚杆锚固直接导波法的实验验证 |
| 5.2.1 自由锚杆的质量分析 |
| 5.2.2 自由锚杆缺陷轴向定位 |
| 5.2.3 锚固的质量分析 |
| 5.3 锚杆锚固时间反转法的实验验证 |
| 5.3.1 自由锚杆反转信号的截取窗宽与损伤比的关系 |
| 5.3.2 自由锚杆周向裂纹缺陷的深度与损伤比的关系 |
| 5.3.3 自由锚杆周向双缺陷与损伤比的关系 |
| 5.3.4 锚固的强度对时间反转效果的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 锚杆轴向缺陷的导波检测信号的特征识别 |
| 6.1 锚杆轴向损伤特征识别 |
| 6.1.1 不同宽度的单缺陷导波反射特征 |
| 6.1.2 不同间隔的双缺陷导波反射特征 |
| 6.2 基于激励波形字典的匹配追踪算法数值模拟研究 |
| 6.2.1 匹配追踪算法 |
| 6.2.2 波形字典的构建 |
| 6.2.3 缺陷回波信号的分解与重构 |
| 6.2.4 单缺陷与双缺陷回波信号的分解与重构 |
| 6.3 基于激励波形字典的匹配追踪算法实验研究 |
| 6.3.1 不同轴向长度的单缺陷的实验研究 |
| 6.3.2 不同长度间隔的双缺陷的实验研究 |
| 6.4 本章小结 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（6）PZT超声导波在钢轨中传播特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 钢轨无损检测技术现状 |
| 1.2.2 超声导波钢轨无损检测发展现状 |
| 1.2.3 钢轨中超声导波传播特性研究现状 |
| 1.3 研究内容及章节安排 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 论文组织结构及章节安排 |
| 第二章 钢轨中导波传播的基本理论研究 |
| 2.1 导波的基本概念 |
| 2.1.1 波的反射 |
| 2.1.2 相速度和群速度 |
| 2.1.3 频散现象和多模态 |
| 2.2 导波的频散特性研究方法 |
| 2.2.1 解析法 |
| 2.2.2 模态分析法 |
| 2.2.3 半解析有限元法 |
| 2.2.4 二维傅里叶变换法 |
| 2.2.5 频散曲线求解 |
| 2.2.6 求解方法对比 |
| 2.3 超声导波无损检测 |
| 2.3.1 超声导波换能器 |
| 2.3.2 无损检测原理 |
| 2.4 实验信号处理方法 |
| 2.4.1 贝叶斯小波包去噪方法 |
| 2.4.2 包络线计算 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 钢轨中超声导波传播特性的仿真研究 |
| 3.1 模态分析法 |
| 3.1.1 有限元模型 |
| 3.1.2 钢轨中导波频散曲线 |
| 3.1.3 模态评价因素 |
| 3.2 激励方式与导波模态间关系 |
| 3.2.1 瞬态动力学分析模型 |
| 3.2.2 轨头位置激励 |
| 3.2.3 轨腰位置激励 |
| 3.2.4 轨底位置激励 |
| 3.2.5 半解析有限元法结果对比 |
| 3.3 典型模态波结构分析 |
| 3.3.1 轨头位置典型模态波结构分析 |
| 3.3.2 轨腰位置典型模态波结构分析 |
| 3.3.3 轨底位置典型模态波结构分析 |
| 3.4 典型模态的激励与评价 |
| 3.4.1 轨头位置 |
| 3.4.2 轨腰位置 |
| 3.4.3 轨底位置 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 钢轨中超声导波传播特性的实验研究 |
| 4.1 实验系统及设备 |
| 4.1.1 实验系统 |
| 4.1.2 实验设备 |
| 4.2 超声导波传播特性实验 |
| 4.2.1 实验方案 |
| 4.2.2 导波在轨头处传播 |
| 4.2.3 导波在轨腰处传播 |
| 4.2.4 导波在轨底处传播 |
| 4.3 超声导波损伤检测实验 |
| 4.3.1 实验方案 |
| 4.3.2 轨头横向直裂纹检测实验 |
| 4.3.3 轨底横向直裂纹检测实验 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 作者在攻读硕士学位期间获得的学术成果 |
| 致谢 |
（7）基于Lamb波非线性指标的裂纹扩展监测技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 结构健康监测 |
| 1.2 论文研究背景及意义 |
| 1.3 国外研究现状 |
| 1.4 国内研究现状 |
| 1.5 本文研究内容 |
| 第2章 Lamb波基础理论及损伤识别方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 弹性动力学理论 |
| 2.2.1 运动方程 |
| 2.2.2 应变-位移关系 |
| 2.2.3 本构关系 |
| 2.2.4 各向同性弹性固体中的Lamb波 |
| 2.2.5 自由板中的Lamb波 |
| 2.3 弹性介质中的非线性建模 |
| 2.3.1 混合声学非线性指标 |
| 2.3.2 相对声学非线性指标 |
| 2.4 频散曲线 |
| 2.4.1 群速度 |
| 2.4.2 数值法求解频散曲线 |
| 2.5 单模态Lamb波 |
| 2.6 损伤定位及成像技术 |
| 2.6.1 椭圆定位法 |
| 2.6.2 双变量核密度估计 |
| 2.7 本章小结 |
| 第3章 主动Lamb波声发射损伤成像有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 有限元分析基本步骤 |
| 3.3 激励信号的获取 |
| 3.4 网格尺寸计算 |
| 3.5 时间增量步设置 |
| 3.6 基于S0模态Lamb波单损伤识别 |
| 3.6.1 数值模拟几何模型 |
| 3.6.2 Lamb波传播过程分析 |
| 3.6.3 信号Hilbert变换 |
| 3.6.4 椭圆定位法应用 |
| 3.6.5 单损伤成像结果 |
| 3.7 基于S0模态Lamb波双损伤识别 |
| 3.7.1 数值模拟几何模型 |
| 3.7.2 Lamb波传播过程分析 |
| 3.7.3 差信号Hilbert变换 |
| 3.7.4 双损伤成像结果 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 Lamb波相对非线性指标研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元分析基本步骤 |
| 4.3 激励信号的获取 |
| 4.4 网格尺寸计算 |
| 4.5 时间增量步设置 |
| 4.6 材料非线性对Lamb波非线性指标的影响 |
| 4.6.1 数值模拟几何模型 |
| 4.6.2 数值模拟结果分析 |
| 4.7 裂纹发展程度对非线性指标的影响 |
| 4.7.1 数值模拟几何模型 |
| 4.7.2 Lamb波传播过程分析 |
| 4.7.3 信号带通滤波处理 |
| 4.7.4 数值模拟结果分析 |
| 4.8 基于Lamb波非线性指标的表面缺陷的探测 |
| 4.8.1 数值模拟几何模型 |
| 4.8.2 数值模拟结果分析 |
| 4.9 本章小结 |
| 第5章 实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验装置及实验方案 |
| 5.2.1 实验仪器 |
| 5.2.2 压电陶瓷片 |
| 5.2.3 实验方案 |
| 5.3 激励信号 |
| 5.3.1 中心频率 |
| 5.3.2 激励电压 |
| 5.4 基于S0模态Lamb波的钢板单损伤识别 |
| 5.4.1 实验试件 |
| 5.4.2 实验信号分析 |
| 5.4.3 单损伤成像结果 |
| 5.5 基于S0模态Lamb波的钢板双损伤识别 |
| 5.5.1 实验试件 |
| 5.5.2 双损伤成像结果 |
| 5.6 基于Lamb波非线性指标的表面缺陷的探测 |
| 5.6.1 实验试件 |
| 5.6.2 实验信号分析 |
| 5.6.3 实验结果分析 |
| 5.7 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
（8）面向大型结构的多通道主动式一发多收超声导波监测系统设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状及存在的问题 |
| 1.2.1 超声导波监测技术研究现状 |
| 1.2.2 超声导波监测系统研究现状 |
| 1.2.3 国内外发展趋势 |
| 1.3 本文研究工作与内容安排 |
| 第二章 超声导波监测系统总体设计 |
| 2.1 基于超声导波的结构健康监测基本原理 |
| 2.1.1 超声导波传播原理 |
| 2.1.2 主动式超声导波损伤监测原理 |
| 2.1.3 一发多收模式原理 |
| 2.2 超声导波监测系统设计基本要求 |
| 2.2.1 硬件设计要求 |
| 2.2.2 软件设计要求 |
| 2.3 一发多收超声导波监测系统总体架构设计 |
| 2.3.1 多通道主动式一发多收超声导波监测系统功能设计 |
| 2.3.2 硬件架构设计 |
| 2.3.3 软件架构设计 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 超声导波监测系统硬件设计 |
| 3.1 总体硬件结构设计 |
| 3.2 主控制器 |
| 3.3 激励模块 |
| 3.4 矩阵开关模块 |
| 3.5 信号采集模块 |
| 3.5.1 低噪声电荷放大器设计 |
| 3.5.2 示波器采集卡 |
| 3.6 其它模块 |
| 3.6.1 机箱 |
| 3.6.2 显示屏 |
| 3.6.3 机械设计 |
| 3.7 性能参数 |
| 3.8 本章小结 |
| 第四章 超声导波监测系统软件设计 |
| 4.1 软件结构设计 |
| 4.2 硬件驱动程序 |
| 4.3 功能及UI界面 |
| 4.3.1 传感网络设置 |
| 4.3.2 信号数据导入和采集 |
| 4.3.3 波形显示 |
| 4.3.4 损伤成像 |
| 4.4 算法设计 |
| 4.4.1 原理 |
| 4.4.2 加权分布系数 |
| 4.4.3 损伤因子 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 实验与分析 |
| 5.1 电荷放大器测试 |
| 5.1.1 电源电路测试 |
| 5.1.2 信号放大电路测试 |
| 5.2 系统集成实验与验证 |
| 5.2.1 系统实验环境搭建 |
| 5.2.2 系统集成性能测试 |
| 5.2.3 系统损伤诊断算法验证 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的科研成果 |
| 致谢 |
（9）基于时间反转聚焦法管道超声导波缺陷检测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 管道缺陷检测方法概述 |
| 1.3 超声导波无损检测技术国内外研究现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.4 时间反转法的发展与应用 |
| 1.5 本课题来源及研究内容 |
| 2 导波理论 |
| 2.1 超声导波的基本概念 |
| 2.2 导波的特性 |
| 2.2.1 管中导波的模态 |
| 2.2.2 超声导波的频散现象 |
| 2.3 管道导波基本理论 |
| 2.4 超声导波的群速度与相速度 |
| 2.5 管道缺陷导波检测原理 |
| 2.5.1 缺陷的位置确定 |
| 2.5.2 回波信号的反射 |
| 2.6 导波的时间反转法检测技术 |
| 2.6.1 时间反转法的空间聚焦特性 |
| 2.6.2 时间反转法的时间聚焦特性 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 管道缺陷的数值仿真 |
| 3.1 导波激励 |
| 3.1.1 激励模态选择 |
| 3.1.2 激励导波信号 |
| 3.1.3 激励方式 |
| 3.2 有限元方法介绍 |
| 3.2.1 有限元动力学分析 |
| 3.2.2 单元类型的选择 |
| 3.2.3 模型网格划分 |
| 3.2.4 模型边界条件的设置 |
| 3.3 建模参数的确定 |
| 3.3.1 模型几何参数和材料参数 |
| 3.3.2 单元参数和时间参数 |
| 3.3.3 缺陷建立的方式 |
| 3.4 时间反转法的基本流程 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 以聚焦导波能量为导向的管道缺陷的数值模拟研究 |
| 4.1 管道缺陷检测结果分析 |
| 4.2 时间反转前后不同周向尺寸的裂纹导波检测结果 |
| 4.2.1 直接导波检测结果分析 |
| 4.2.2 时反导波检测结果分析 |
| 4.3 时间反转前后不同径向尺寸的裂纹导波检测结果 |
| 4.3.1 直接导波检测结果分析 |
| 4.3.2 时反导波检测结果分析 |
| 4.4 基于反射系数法的裂纹缺陷周向定位 |
| 4.4.1 不同周向尺寸裂纹的周向定位 |
| 4.4.2 不同径向尺寸裂纹的周向定位 |
| 4.5 圆形孔洞缺陷的检测结果 |
| 4.6 双裂纹缺陷的数值模拟 |
| 4.6.1 判断缺陷的有无 |
| 4.6.2 双裂纹缺陷的轴向定位 |
| 4.7 实验分析 |
| 4.7.1 仪器介绍 |
| 4.7.2 实验结果分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 弯管导波检测缺陷的数值模拟研究 |
| 5.1 建立模型及检测结果分析 |
| 5.1.1 无缺陷弯管模型 |
| 5.1.2 无缺陷弯管导波检测结果 |
| 5.1.3 无缺陷弯管导波接收信号的时域特征 |
| 5.2 弯头部分裂纹的数值模拟 |
| 5.2.1 弯管缺陷模型的建立 |
| 5.2.2 弯曲处裂纹缺陷的检测结果分析 |
| 5.2.3 弯曲处裂纹的反射系数 |
| 5.3 以聚焦能量为导向的弯管缺陷的数值模拟 |
| 5.3.1 模型建立 |
| 5.3.2 直接导波检测结果 |
| 5.3.3 时反导波检测结果 |
| 5.4 弯管双裂纹缺陷的研究 |
| 5.4.1 双缺陷弯管模型的建立 |
| 5.4.2 结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 在学研究成果 |
| 致谢 |
（10）基于L（0，2）超声导波的管段损伤定位研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状及问题 |
| 1.2.1 超声导波探测国外研究现状 |
| 1.2.2 超声导波探测国内研究现状 |
| 1.3 本文研究目的及研究内容 |
| 第2章 超声导波检测基本理论 |
| 2.1 超声导波的基本概念 |
| 2.1.1 波的相速度与群速度 |
| 2.1.2 声阻抗 |
| 2.1.3 波的衰减 |
| 2.2 管中导波的传播 |
| 2.2.1 导波的频散现象 |
| 2.2.2 波的多模态现象 |
| 2.3 管道超声导波检测原理 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 直管段中超声导波数值仿真 |
| 3.1 直管段有限元模型 |
| 3.1.1 几何模型与材料参数 |
| 3.1.2 计算时长与网格尺寸 |
| 3.1.3 导波激励与边界条件 |
| 3.2 L(0,2)模态导波激发波形的选择 |
| 3.3 L(0,2)模态导波激发频率选择 |
| 3.3.1 导波在无损伤直管中的传播 |
| 3.3.2 导波在单损伤直管中传播 |
| 3.4 单缺陷直管段中损伤程度判断及损伤定位 |
| 3.4.1 单损伤直管段损伤程度计算 |
| 3.4.2 单损伤直管段损伤处的轴向定位 |
| 3.5 双缺陷直管段中损伤程度判断及损伤定位 |
| 3.5.1 双损伤直管段损伤程度计算 |
| 3.5.2 双损伤直管段损伤处的轴向定位 |
| 3.6 焊缝对于L(0,2)模态导波在直管段中传播特性的影响 |
| 3.6.1 激发频率对超声导波特性的影响 |
| 3.6.2 焊缝位置的计算 |
| 3.7 本章小结 |
| 第4章 弯管段中超声导波数值仿真 |
| 4.1 弯管段有限元模型 |
| 4.1.1 几何模型与材料参数 |
| 4.1.2 计算时长与网格尺寸 |
| 4.1.3 导波激励与边界条件 |
| 4.2 L(0,2)模态导波激发频率选择 |
| 4.2.1 导波在无损伤弯管中的传播 |
| 4.2.2 导波在单损伤弯管中传播 |
| 4.3 单损伤弯管中损伤程度判断及损伤定位 |
| 4.3.1 单损伤弯管段损伤程度计算 |
| 4.3.2 单损伤弯管段损伤处的轴向定位 |
| 4.4 双缺陷弯管段中损伤程度判断及损伤定位 |
| 4.4.1 双损伤弯管段损伤程度计算 |
| 4.4.2 双损伤弯管段损伤处的轴向定位 |
| 4.5 焊缝对于L(0,2)模态导波在弯管段中传播特性的影响 |
| 4.5.1 激发频率对超声导波特性的影响 |
| 4.5.2 焊缝位置的计算 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 损伤定位实验 |
| 5.1 实验方案 |
| 5.1.1 实验仪器 |
| 5.1.2 压电陶瓷传感器 |
| 5.1.3 实验管材 |
| 5.1.4 实验内容及过程 |
| 5.2 无损伤直管实验 |
| 5.3 带损伤直管实验 |
| 5.3.1 损伤识别 |
| 5.3.2 损伤定位 |
| 5.4 带焊缝直管实验 |
| 5.4.1 焊缝识别 |
| 5.4.2 焊缝定位 |
| 5.5 弯管实验 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 |
| 致谢 |
四、用于激励超声导波的任意波形发生器（论文参考文献）
- [1]钢轨中高频超声导波单模态激励技术研究[J]. 廖林,袁懋诞,纪轩荣,戴安帮. 机械工程学报, 2021(18)
- [2]基于超声导波的管道缺陷监测及径向损伤评估[J]. 徐阳,罗明璋,杜国锋. 石油机械, 2021(08)
- [3]基于超声导波的钢轨轨底无损检测技术的研究[D]. 曾紫焰. 深圳大学, 2020(10)
- [4]基于超声导波纵向模态的钢绞线单轴应力识别方法研究[D]. 郑俊超. 哈尔滨工业大学, 2020(01)
- [5]基于时间反转法导波的锚杆锚固缺陷检测研究[D]. 高烽伟. 石家庄铁道大学, 2020(04)
- [6]PZT超声导波在钢轨中传播特性研究[D]. 崔修实. 沈阳建筑大学, 2020(04)
- [7]基于Lamb波非线性指标的裂纹扩展监测技术研究[D]. 胡暮平. 哈尔滨工程大学, 2020(05)
- [8]面向大型结构的多通道主动式一发多收超声导波监测系统设计与实现[D]. 古承波. 厦门大学, 2019(09)
- [9]基于时间反转聚焦法管道超声导波缺陷检测研究[D]. 关守太. 内蒙古科技大学, 2019(03)
- [10]基于L（0，2）超声导波的管段损伤定位研究[D]. 周琛. 哈尔滨工程大学, 2019(04)