管道超声导波损伤检测与特征识别
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 目录 | 第11-15页 |
| CONTENTS | 第15-19页 |
| 图目录 | 第19-23页 |
| 表目录 | 第23-24页 |
| 主要符号表 | 第24-25页 |
| 1 绪论 | 第25-45页 |
| 1.1 问题提出与研究意义 | 第25-26页 |
| 1.2 国内外相关研究进展 | 第26-42页 |
| 1.2.1 研究概况 | 第26-27页 |
| 1.2.2 管道中导波的传播理论与传播特性 | 第27-32页 |
| 1.2.3 管道中导波的激励与接收 | 第32-36页 |
| 1.2.4 管道中非连续结构处导波散射与特征辨识 | 第36-42页 |
| 1.3 本文主要研究思路与内容 | 第42-45页 |
| 1.3.1 论文研究内容 | 第42-43页 |
| 1.3.2 研究路线与研究方法 | 第43-44页 |
| 1.3.3 论文结构纲要 | 第44-45页 |
| 2 管道中导波传播特性与检测参数选择 | 第45-70页 |
| 2.1 引言 | 第45-46页 |
| 2.2 空心圆管中的导波 | 第46-57页 |
| 2.2.1 频散方程 | 第46-51页 |
| 2.2.2 导波传播特性与模态选择 | 第51-57页 |
| 2.3 导波频散与频率选择 | 第57-68页 |
| 2.3.1 导波频散 | 第57-60页 |
| 2.3.2 限制频率定义 | 第60-61页 |
| 2.3.3 频率选择 | 第61-68页 |
| 2.3.4 讨论 | 第68页 |
| 2.4 本章小结 | 第68-70页 |
| 3 多元载荷条件下管道中轴对称模态导波激励分析 | 第70-94页 |
| 3.1 引言 | 第70-71页 |
| 3.2 激励机理 | 第71-75页 |
| 3.2.1 简正模态展开法 | 第71-72页 |
| 3.2.2 纵向模态导波激励 | 第72-74页 |
| 3.2.3 扭转模态导波激励 | 第74-75页 |
| 3.3 同向与反向载荷条件下扭转模态导波激励分析 | 第75-82页 |
| 3.3.1 载荷模型 | 第75-76页 |
| 3.3.2 同向与反向切变载荷分析 | 第76-79页 |
| 3.3.3 实验结果与分析 | 第79-82页 |
| 3.3.4 小结 | 第82页 |
| 3.4 非轴对称载荷条件下纵向模态导波激励分析 | 第82-94页 |
| 3.4.1 问题提出 | 第82-83页 |
| 3.4.2 载荷方向不一致影响 | 第83-85页 |
| 3.4.3 预紧力不一致影响 | 第85-86页 |
| 3.4.4 数值分析 | 第86-89页 |
| 3.4.5 补偿策略 | 第89-90页 |
| 3.4.6 实验结果与分析 | 第90-92页 |
| 3.4.7 小结 | 第92-94页 |
| 4 基于匹配追踪方法的管道轴向损伤特征识别 | 第94-114页 |
| 4.1 引言 | 第94页 |
| 4.2 数值分析与实验设置 | 第94-97页 |
| 4.2.1 数值分析 | 第94-95页 |
| 4.2.2 实验设置 | 第95-97页 |
| 4.3 管道轴向损伤导波反射特征 | 第97-102页 |
| 4.3.1 连续轴向单损伤导波反射 | 第97-99页 |
| 4.3.2 非连续轴向双损伤导波反射 | 第99-102页 |
| 4.4 优化波形字典的匹配追踪方法 | 第102-106页 |
| 4.4.1 匹配追踪方法 | 第102-103页 |
| 4.4.2 优化波形字典构建 | 第103-105页 |
| 4.4.3 回波信号MP分解与重构 | 第105-106页 |
| 4.5 管道轴向损伤特征识别 | 第106-113页 |
| 4.5.1 基于MP方法的损伤特征识别方案 | 第106-108页 |
| 4.5.2 连续单损伤与非连续双损伤类型识别 | 第108-109页 |
| 4.5.3 双损伤轴向位置估计 | 第109-111页 |
| 4.5.4 双损伤大小估计 | 第111-113页 |
| 4.6 本章小结 | 第113-114页 |
| 5 管道局部变形超声导波检测与几何特征辨识 | 第114-134页 |
| 5.1 引言 | 第114-115页 |
| 5.2 管道变形表征 | 第115-117页 |
| 5.3 检测试验 | 第117-121页 |
| 5.3.1 凹陷变形模拟 | 第118-120页 |
| 5.3.2 试验装置 | 第120-121页 |
| 5.4 结果分析 | 第121-128页 |
| 5.4.1 回波信号特征与变形几何参数的关系 | 第121-125页 |
| 5.4.2 反射系数与变形率的关系 | 第125-128页 |
| 5.5 讨论 | 第128-132页 |
| 5.5.1 变形损伤导波检测可行性分析 | 第128页 |
| 5.5.2 变形损伤几何特征对导波反射的影响 | 第128-131页 |
| 5.5.3 变形损伤特征辨识 | 第131-132页 |
| 5.6 本章小结 | 第132-134页 |
| 6 管道超声导波检测系统设计 | 第134-153页 |
| 6.1 引言 | 第134-135页 |
| 6.2 换能器设计 | 第135-138页 |
| 6.2.1 敏感元件设计 | 第135-137页 |
| 6.2.2 换能器封装设计 | 第137-138页 |
| 6.3 换能器阵列设计 | 第138-141页 |
| 6.3.1 设计思想 | 第138-139页 |
| 6.3.2 详细设计 | 第139-141页 |
| 6.4 数据采集与传输处理系统设计 | 第141-143页 |
| 6.4.1 硬件子系统设计 | 第141-142页 |
| 6.4.2 分析软件设计 | 第142-143页 |
| 6.5 检测实验与结果分析 | 第143-147页 |
| 6.6 小口径管导波在线检测 | 第147-151页 |
| 6.6.1 传感器阵列设计 | 第147-148页 |
| 6.6.2 检测实验及结果分析 | 第148-151页 |
| 6.7 本章小结 | 第151-153页 |
| 7 结论与展望 | 第153-157页 |
| 7.1 本文结论 | 第153-155页 |
| 7.2 创新点摘要 | 第155页 |
| 7.3 展望 | 第155-157页 |
| 参考文献 | 第157-168页 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 | 第168-170页 |
| 致谢 | 第170-171页 |
| 作者简介 | 第171-172页 |
