应力导波论文-王聪,吴先梅,刘松,陈家熠

应力导波论文-王聪,吴先梅,刘松,陈家熠

导读:本文包含了应力导波论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:钢轨,超声导波,半解析有限元法,温度应力

应力导波论文文献综述

王聪,吴先梅,刘松,陈家熠[1](2019)在《温度应力作用下钢轨导波频散特性分析》一文中研究指出温度应力是无缝轨道结构检测及监测的重点和难点,而获取波传播频散特性和振动形态是设计的基础检测方案。作为异形截面波导,钢轨中导波传播具有多模态及频散特性。本文通过应用半解析有限元方法,基于哈密顿原理和波动方程求解了任意位置截面导波传播的控制方程,进一步得到钢轨中导波传播频散曲线及相应的振动形态。分析频散图中典型曲线上部分频点的波结构图和振型发现,随着频率增加,波导截面由整体大幅振动逐渐转变为局部的明显振动,并且内部振动形态趋于复杂。温度应力的引入改变了钢轨导波的频散曲线,绝大部分频段表现为相速度、群速度增加,但幅度不一。(本文来源于《陕西师范大学学报(自然科学版)》期刊2019年06期)

钱骥,杨金川,李健斌,姚国文[2](2019)在《基于导波奇异值向量的钢绞线应力检测方法研究》一文中研究指出钢绞线是大跨度桥梁必不可少且最重要的受力构件之一,但受必需的防腐蚀措施影响,目前仍缺乏有效的在役桥梁钢绞线应力检测监测方法。超声导波在钢绞线中传播带有明显的应力特征,通过在时-频域内进行导波信号的小波包分解提取不同应力状态下小波包分解系数矩阵,并以系数矩阵的奇异值向量为特征参量,建立具有学习能力的支持向量回归模型检测钢绞线应力值。结果表明,导波的奇异值向量是有效的应力特征参量,逐级加载过程中奇异值向量距与钢绞线应力值呈单调线性变化关系;以奇异值向量构建的支持向量回归模型预测钢绞线应力,其结果确定系数达到0. 973 9,对比神经网络方法,支持向量回归模型应力预测结果更为稳定。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2019年09期)

刘金霞,崔志文,李刚,王克协[3](2019)在《水平应力作用下套管井不同胶结状况导波的声弹效应》一文中研究指出油田的套管完井常伴有异常地应力的作用,对于套管井,井孔-套管-水泥环-地层组合的系统使井周的应力集中更为复杂.为认识地应力作用下不同胶结状态的套管井导波声弹效应,本文基于非线性声学理论,实现了受应力作用不同胶结状态套管井井周应力和径向横波速度计算与分析;采用摄动求解推导了套管井导波的声弹性方程,模拟并分析由应力引起不同胶结状态套管井斯通利波、伪瑞利波、弯曲波相速度的变化.研究结果表明:不同胶结状态会改变井周的应力分布,当界面出现滑移时井周地层中的应力集中有所增强,从而影响导波的声弹效应.本文的研究结果为地应力作用的套管井的声场特性提供认识和理论依据.(本文来源于《地球物理学报》期刊2019年07期)

吴斌,冯欢,刘秀成,赵娜,刘尧[4](2019)在《用于钢绞线的磁弹应力和磁致伸缩导波同步检测技术》一文中研究指出为在钢绞线中实现磁弹应力和超声导波的同步检测,提出了一种高、低频迭加的励磁方法,并基于2种具有宽频带特性的功率放大器,构建了专用实验装置.基于KH7500功放的实验装置中,一体化传感器检测线圈输出电压的高频成分即为磁致伸缩纵向模态超声导波信号,低频成分携带了局部磁滞回线信息;当实验装置采用BMP-360T功放时,传感器采用2个独立的感应线圈,可分别检测局部磁滞回线和超声导波信号. 2套实验装置获得的检测结果均表明:低频感应电压峰值与应力间存在良好线性关系,真正实现了钢绞线中超声导波、磁弹应力的同步检测.(本文来源于《北京工业大学学报》期刊2019年07期)

王嵘[5](2018)在《基于导波多模态融合的无缝钢轨温度应力估计算法研究》一文中研究指出无缝钢轨广泛应用于高速铁路和城市轨道交通,由于不能自由伸缩,其内部会在温度发生变化时产生巨大的温度应力,严重时会导致胀轨、跑道及断轨等事故的发生,直接威胁行车安全。所以,在线监测无缝钢轨纵向温度应力,并在超限之前进行预警,对保障线路运营安全具有重要的意义。论文针对无缝钢轨纵向温度应力检测难题,系统研究了利用导波检测钢轨温度应力的基础理论与关键技术难题,提出了一种基于导波多模态融合的钢轨温度应力估计方法,能够实现钢轨弹性模量未知条件下的温度应力估计,对于相关技术的发展具有重要的理论价值和现实指导意义。论文利用半解析有限元方法,分析了不同温度应力、不同弹性模量作用下的钢轨导波多模态特性变化规律,针对现有基于导波的应力检测方法的不足与局限性,提出急需解决的系列关键问题。针对导波参数选择与获取难题,研究了导波模态优化选取、激励与接收的方法,采用希尔伯特变换及二维傅里叶变换分别计算任意目标模态群速度和相速度,并提出了基于二维傅里叶变换的二次加权相速度修正方法。以此为基础,建立不同频率导波模态的速度与应力关系,分析基于群速度、相速度的应力检测精度。研究结果表明,随着导波频率的增大,导波群速度的计算误差逐渐增大,而相速度计算误差受到的影响较小。因此,在实际应用中需要根据导波频率选择不同类型的速度作为检测参数估计钢轨温度应力。针对现有基于单模态的温度应力检测方法精度低、抗干扰能力差的问题,提出了一种基于支持向量机的多模态融合估计应力算法。该算法利用二维傅里叶变换获得钢轨中导波的特征信号,提取各个单一模态的二维能量谱,并利用支持向量回归模型建立其与纵向应力的关系函数。仿真实验结果表明,在理想状态下,200Hz的导波模态估计钢轨温度应力标准差可以达到0.05MPa以内。针对现有基于导波的应力检测方法对钢轨弹性模量过于敏感的问题,提出了一种超声导波多模态融合的应力估计算法。该算法利用模态波数(或相速度)对温度应力和弹性模量敏感程度不一样的特性,采用最小误差准则挑选合适的模态组合,构建以多模态波数以及轨温为输入特征向量的神经网络估计模型,能够克服弹性模量变化对温度应力检测的影响。仿真实验结果表明,在5%白噪声状态下,35 kHz的导波模态估计钢轨温度应力的标准差可以达到1 MPa以内。论文借助理论分析、多种数学建模方法以及大量数值仿真,系统地研究了从钢轨任意导波模态激励、接收、敏感参数获取,直至多模态组合优化及参数融合算法,实现了弹性模量未知条件下的钢轨温度应力准确估计,能够适应无缝线路长期服役过程中的实际条件,为探索解决无缝钢轨温度应力检测这一世界性技术难题提供一种方案。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-09-01)

王嵘,余祖俊,朱力强,许西宁[6](2018)在《基于导波多模态融合的无缝钢轨温度应力估计算法》一文中研究指出当温度变化时,锁定状态下的无缝钢轨将产生温度应力,钢轨弹性模量会发生变化。本文提出一种导波多模态融合算法,以实现弹性模量未知条件下钢轨温度应力的精确估计。借助存在初始应力的钢轨导波半解析建模方法,推导应力的误差传递函数,分析导波波数和弹性模量测量误差对应力测量的影响。以此为基础,利用导波多模态响应对温度应力和弹性模量的敏感程度不同这一特点,构建以多模态导波波数为输入特征的网络估计模型,以克服弹性模量变化对温度应力检测的影响。仿真试验结果表明,钢轨温度应力估计标准差在1 MPa以内。(本文来源于《铁道学报》期刊2018年06期)

王嵘,余祖俊,朱力强,许西宁[7](2018)在《基于导波速度的无缝钢轨应力检测方法》一文中研究指出为提高无缝钢轨应力检测精度,基于半解析有限元方法,分析应力作用下的钢轨导波模态传播规律,提出最优导波模态的选取、激励与接收方法。利用希尔伯特变换及二维傅里叶变换计算目标模态群速度和相速度,提出二次加权修正方法,以降低阵列换能器单元数量对相速度计算精度的影响。以此为基础,建立不同频率导波模态的速度与应力关系,分析基于群速度、相速度的应力检测精度。研究结果表明:随着导波频率的增大,导波群速度的计算误差逐渐增大,而相速度计算误差受到的影响较小;以200 Hz低频激励导波时,需选用群速度作为钢轨应力检测参数,应力估计精度约为0.219 MPa;以2kHz中频激励或20kHz高频激励时,需选用相速度作为检测参数,应力估计精度分别约为0.638和0.012MPa。因此,在实际应用中需根据导波频率选择不同类型的速度作为检测参数估计钢轨应力。(本文来源于《中国铁道科学》期刊2018年02期)

许西宁,叶阳升,江成,余祖俊,柯在田[8](2014)在《钢轨应力检测中超声导波模态选取方法研究》一文中研究指出钢轨横截面形状复杂,其内部可传播的导波模态数量众多,为了选取适于检测钢轨内部温度应力的模态,本文提出了一种导波模态选取的指标模型。该模型基于频率、应力敏感度、振型、激励位置偏离度、模态可辨识度五个因子构建,通过分别求解五个因子的数值,综合得到模型的计算结果,最终选取了计算结果数值最大、其值为0.88的导波模态。经实验室和西宝高速铁路现场测试,本文提出的指标模型,能快速、准确选取适于应力检测的导波模态,所选取的模态对应力敏感,在应力变化137 MPa时,其群速度变化值达到2.2 m/s,该模态激励方式简单,易于控制,传播距离超过1km,适用于无缝线路钢轨长距离平均温度应力的在线监测。(本文来源于《仪器仪表学报》期刊2014年11期)

张小明,薛铜龙[9](2014)在《具有初应力的多层空心圆柱体中的导波》一文中研究指出基于"增量变形力学"理论,研究了轴向初应力和径向初应力对多层空心圆柱体中导波传播特性的影响,应用Legendre多项式方法求解了耦合波动方程,并通过数值算例讨论了该方法的收敛性,分析了初应力对纵向波和扭转波的影响,数值分析结果表明初应力对两者的影响是非常不同的。此外,轴向初应力对频散曲线的影响与径向初应力的影响也非常不同。(本文来源于《工程力学》期刊2014年08期)

段翔宇[10](2014)在《基于超声导波的无缝线路钢轨温度应力检测系统设计》一文中研究指出随着高速铁路的发展,无缝线路由于消除了钢轨接缝,极大的改善了轨道结构,减小了振动,因而得到广泛应用。但正由于轨缝的消失,钢轨在温度改变时无法自由伸缩,导致在钢轨内部产生很大的温度应力,使钢轨出现胀轨、跑道或断轨,严重影响行车安全。因此,研究一种快捷、准确的钢轨温度应力检测方法以预防胀轨、断轨的发生,对确保铁路安全运营意义重大本文重点研究了基于超声导波的钢轨纵向温度应力检测方法,并设计了基于声弹性原理的由超声导波换能器、高压驱动电路板,高速多功能接收电路析组成的钢轨温度应力检测系统。首先论文研究了超声导波在钢轨中的传播特性,讨论了超声导波法测量钢轨温度应力的理论基础——声弹性原理,设计完成了基于PIC30F6014A和FPGA的超声导波高压激励电路和基于ARM单片机和FPGA接收电路,实现了对超声导波探头的激励,实现了两路超声导波信号的接收、存储和处理,通过编写相关程序,实现了两路超声信号声时差的精确读取。最后,建立了苦于超声导波的钢轨温度应力检测系统和应力试验平台,完成了系统标定和检测试验,测量误差在3.5MPa以内。论文实现了基于超声导波的钢轨温度应力检测,试验结果验证了钢轨温度应力与超声导波在钢轨内部传播速度近似线性的关系,证明了基于声弹性原理的正确性及检测系统的可行性,为课题的深入研究奠定了良好的基础。(本文来源于《北京交通大学》期刊2014-06-16)

应力导波论文开题报告

(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:

钢绞线是大跨度桥梁必不可少且最重要的受力构件之一,但受必需的防腐蚀措施影响,目前仍缺乏有效的在役桥梁钢绞线应力检测监测方法。超声导波在钢绞线中传播带有明显的应力特征,通过在时-频域内进行导波信号的小波包分解提取不同应力状态下小波包分解系数矩阵,并以系数矩阵的奇异值向量为特征参量,建立具有学习能力的支持向量回归模型检测钢绞线应力值。结果表明,导波的奇异值向量是有效的应力特征参量,逐级加载过程中奇异值向量距与钢绞线应力值呈单调线性变化关系;以奇异值向量构建的支持向量回归模型预测钢绞线应力,其结果确定系数达到0. 973 9,对比神经网络方法,支持向量回归模型应力预测结果更为稳定。

(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。

应力导波论文参考文献

[1].王聪,吴先梅,刘松,陈家熠.温度应力作用下钢轨导波频散特性分析[J].陕西师范大学学报(自然科学版).2019

[2].钱骥,杨金川,李健斌,姚国文.基于导波奇异值向量的钢绞线应力检测方法研究[J].仪器仪表学报.2019

[3].刘金霞,崔志文,李刚,王克协.水平应力作用下套管井不同胶结状况导波的声弹效应[J].地球物理学报.2019

[4].吴斌,冯欢,刘秀成,赵娜,刘尧.用于钢绞线的磁弹应力和磁致伸缩导波同步检测技术[J].北京工业大学学报.2019

[5].王嵘.基于导波多模态融合的无缝钢轨温度应力估计算法研究[D].北京交通大学.2018

[6].王嵘,余祖俊,朱力强,许西宁.基于导波多模态融合的无缝钢轨温度应力估计算法[J].铁道学报.2018

[7].王嵘,余祖俊,朱力强,许西宁.基于导波速度的无缝钢轨应力检测方法[J].中国铁道科学.2018

[8].许西宁,叶阳升,江成,余祖俊,柯在田.钢轨应力检测中超声导波模态选取方法研究[J].仪器仪表学报.2014

[9].张小明,薛铜龙.具有初应力的多层空心圆柱体中的导波[J].工程力学.2014

[10].段翔宇.基于超声导波的无缝线路钢轨温度应力检测系统设计[D].北京交通大学.2014

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