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多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测若干关键技术研究

中文摘要第4-6页
英文摘要第6页
第一章 绪论第13-27页
    1.1 引言第13-14页
    1.2 电涡流检测技术概述第14-16页
    1.3 电涡流检测理论与应用研究进展和现状第16-18页
    1.4 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测技术研究进展及现状第18-23页
        1.4.1 应用研究进展及现状第18-19页
        1.4.2 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测正向问题研究进展第19-21页
            1.4.2.1 多层导电结构厚度电涡流检测探头阻抗变化解析解模型第20页
            1.4.2.2 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测正向问题数值计算第20页
            1.4.2.3 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测仿真研究第20-21页
        1.4.3 多层导电结构厚度电涡流检测逆向问题研究进展第21页
        1.4.4 多层导电结构缺陷电涡流扫描检测技术研究进展第21-22页
        1.4.5 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测信号预处理技术研究进展第22-23页
        1.4.6 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测的研究热点第23页
    1.5 本文的研究内容及总体框架第23-25页
        1.5.1 课题的提出第23-24页
        1.5.2 本文的研究内容及总体框架第24-25页
        1.5.3 本文的主要工作和创新之处第25页
    1.6 本章小结第25-27页
第二章 多层导电结构厚度电涡流检测正向模型研究第27-44页
    2.1 引言第27页
    2.2 电涡流检测正向问题的电磁场理论基础第27-32页
        2.2.1 时变电磁场Maxwell方程组第27-28页
        2.2.2 时谐电磁场Maxwell方程组第28-29页
        2.2.3 时谐电磁场的矢量磁位及其边值问题第29-32页
            2.2.3.1 时谐电磁场的矢量磁位描述第29-30页
            2.2.3.2 时谐电磁场的矢量磁位边值问题的一般形式第30-31页
            2.2.3.3 轴对称时谐电磁场的矢量磁位边值问题第31-32页
    2.3 多层导电结构厚度电涡流检测正向模型研究第32-43页
        2.3.1 通电圆环单匝线圈置于多层导电结构上方时的矢量磁位边值问题第33-39页
            2.3.1.1 求解模型第33页
            2.3.1.2 矢量磁位的边值问题第33-34页
            2.3.1.3 矢量磁位约束方程的通解第34-39页
                2.3.1.3.1 方程的通解第34-37页
                2.3.1.3.2 A_(iθ)的矩阵计算方法第37-39页
        2.3.2 有限截面N匝线圈置于多层导电结构上方时的矢量磁位第39-41页
        2.3.3 有限截面线圈的阻抗第41-43页
    2.4 本章小结第43-44页
第三章 多层导电结构厚度电涡流检测仿真器研究第44-62页
    3.1 引言第44页
    3.2 多层导电结构厚度电涡流检测探头阻抗数学模型的分析第44-45页
    3.3 多层导电结构厚度电涡流检测仿真器的建立第45-49页
        3.3.1 阻抗数学模型的计算第45-48页
            3.3.1.1 Bessel函数积分的计算第45-47页
            3.3.1.2 阻抗数学模型外部积分上下限的确定第47-48页
        3.3.2 多层导电结构厚度电涡流检测仿真器的建立第48-49页
    3.4 多层导电结构厚度电涡流检测仿真研究第49-59页
        3.4.1 探头参数对阻抗变化的影响第50-54页
            3.4.1.1 探头内半径对阻抗变化的影响第50-51页
            3.4.1.2 探头长度对阻抗变化的影响第51-52页
            3.4.1.3 探头提离对阻抗变化的影响第52-54页
        3.4.2 多层厚度电涡流检测的仿真研究第54-57页
            3.4.2.1 单层板厚(m=2)检测的仿真第54-55页
            3.4.2.2 金属基体上导电涂层厚度(m=3)检测的仿真第55-56页
            3.4.2.3 m=4层结构厚度检测的仿真第56-57页
        3.4.3 多层厚度电涡流检测最优激励频率的选取第57-59页
    3.5 仿真结果的实验验证第59-61页
    3.6 本章小结第61-62页
第四章 多层导电结构厚度电涡流检测反演模型及算法研究第62-78页
    4.1 引言第62-63页
    4.2 多频电涡流检测多层厚度原理第63-64页
    4.3 反演模型及其算法第64-72页
        4.3.1 最小二乘数值优化反演模型第64-67页
        4.3.2 人工神经网络反演模型与算法第67-72页
            4.3.2.1 基于BP网络的多层厚度反演模型与算法第67-71页
                4.3.2.1.1 BP网络的原理第67-71页
                4.3.2.1.2 BP神经网络进行多层厚度反演的思路第71页
            4.3.2.2 基于RBF网络的多层厚度反演模型与算法第71-72页
                4.3.2.2.1 RBF网络的原理第71-72页
                4.3.2.2.2 RBF网络进行多层厚度反演的思路第72页
    4.4 多层厚度反演计算实例及结果比较第72-76页
        4.4.1 检测对象与求解第72页
        4.4.2 实验及反演计算分析第72-76页
            4.4.2.1 最小二乘数值优化反演第73-74页
            4.4.2.2 BP网络反演第74-75页
            4.4.2.3 RBF网络反演第75页
            4.4.2.4 反演结果比较第75-76页
    4.5 本章小结第76-78页
第五章 多层导电结构缺陷电涡流扫描检测技术研究第78-106页
    5.1 引言第78-79页
    5.2 多层导电结构电涡流扫描检测缺陷类型及实验系统第79-81页
        5.2.1 飞机多层结构电涡流检测的一般流程第79-81页
        5.2.2 电涡流扫描检测的缺陷类型及实验系统第81页
    5.3 多层导电结构缺陷电涡流扫描检测的有限元仿真技术研究第81-88页
        5.3.1 多层导电结构电涡流扫描检测有限元模型第82-87页
        5.3.2 基于ANSYS软件的有限元仿真计算第87-88页
    5.4 多层导电结构缺陷电涡流扫描检测仿真计算及结果分析第88-100页
        5.4.1 矩形缺陷电涡流扫描检测仿真结果及分析第88-96页
            5.4.1.1 不同长度的矩形缺陷第89-93页
            5.4.1.2 不同深度位置的矩形缺陷第93-96页
        5.4.2 弧形缺陷电涡流扫描检测仿真结果及分析第96-98页
            5.4.2.1 不同长度的弧形缺陷第97页
            5.4.2.2 不同深度位置的弧形缺陷第97-98页
        5.4.3 楔形缺陷电涡流扫描检测仿真结果及分析第98-99页
        5.4.4 不同形状缺陷的仿真结果比较第99-100页
    5.5 多层导电结构缺陷电涡流扫描检测实验及结果分析第100-105页
        5.5.1 矩形缺陷的电涡流扫描检测实验结果及分析第100-102页
        5.5.2 弧形缺陷的电涡流扫描检测实验结果及分析第102-103页
        5.5.3 楔形缺陷的电涡流扫描检测实验结果及分析第103-105页
    5.6 本章小结第105-106页
第六章 多层导电结构缺陷电涡流扫描检测信号预处理技术研究第106-121页
    6.1 引言第106页
    6.2 小波分析理论基础第106-112页
        6.2.1 小波变换的几个概念第106-110页
        6.2.2 小波包分析第110-112页
    6.3 基于小波变换和小波包分析的信号消噪技术第112-115页
        6.3.1 小波多分辨分析消噪技术第112-114页
        6.3.2 基于小波包分析的消噪技术第114-115页
    6.4 基于小波分析的电涡流检测信号消噪技术第115-120页
        6.4.1 基于小波多分辨分解及重构的电涡流检测信号消噪技术第115-117页
            6.4.1.1 强制消噪方法第115-117页
            6.4.1.2 软阈值法消噪技术第117页
        6.4.2 基于小波包分析的电涡流检测信号消噪技术第117-118页
        6.4.3 消噪效果比较第118-119页
        6.4.4 其它干扰信号的消除第119-120页
    6.5 本章小结第120-121页
第七章 多层导电结构厚度与缺陷电涡流检测实验系统研制第121-136页
    7.1 引言第121-122页
    7.2 电涡流检测实验系统硬件设计第122-129页
        7.2.1 多频电涡流检测实验系统原理框图第122-123页
        7.2.2 探头激励信号的产生第123-125页
        7.2.3 电涡流检测信号的滤波和陷波第125-127页
        7.2.4 电涡流检测信号的X/Y分解第127-128页
        7.2.5 自动平衡电路第128页
        7.2.6 电涡流检测信号的A/D转换和采集第128-129页
    7.3 电涡流检测实验系统探头绕制和外形设计第129页
    7.4 检测实验系统研制中存在的几个技术问题及解决措施第129-131页
    7.5 电涡流检测实验系统研制及前面板设计第131-132页
    7.6 电涡流检测扫描机构设计第132页
    7.7 多层导电结构电涡流检测实验系统软件设计第132-134页
    7.8 电涡流检测实验系统厚度检测不确定度评定第134-135页
    7.9 本章小结第135-136页
第八章 结论与展望第136-138页
    8.1 全文总结第136-137页
    8.2 未来展望第137-138页
附录Ⅰ 本文中电磁场理论的主要符号第138-139页
附录Ⅱ 矩阵W(i,l)的计算第139-140页
参考文献第140-150页
作者攻读博士学位期间发表(录用)的学术论文第150-151页
致谢第151页

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