导读:本文包含了损伤识别与定位论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:车轮辐板,Lamb波,损伤检测,短时傅里叶变换
损伤识别与定位论文文献综述
赵佳庆[1]（2019）在《基于导波的轨道车辆车轮辐板裂纹损伤识别及定位技术研究》一文中研究指出随着交通事业不断进步,我国已成为轨道交通强国。轨道交通的兴起固然会带来巨大的社会效益及经济效益,但同时更应该重视车辆安全与运行过程中的安全问题。其中,车轮安全是轨道交通车辆安全的基础,车轮一旦出现问题,后果不堪设想。由车轮故障导致的重大事故严重性激发了业内对车轮损伤检测方法的研究。通过调查辐板裂纹故障,其中车轮辐板裂纹的产生可能会导致车轮崩裂,从而造成列车脱轨,后果极其严重,而且对其检测方法的研究较少。因此,本文针对车轮辐板裂纹提出了基于导波的损伤检测方法,对损伤进行检测识别及定位。本文的主要工作如下:(1)本文根据对导波研究及车轮辐板情况,选择了适用于板结构的Lamb波进行裂纹损伤检测。对Lamb群速度及相速度进行了计算,并求解了不同材料的频散曲线。对Lamb波的激励信号进行了优化选择,最终选择的激励信号为经过汉宁窗调制的正弦波窄带信号,波峰个数为5。利用短时傅里叶变换方法对实验采集到的Lamb波信号进行时频处理分析,通过对曲面钢板的研究表明,曲面的存在不会造成Lamb波的反射,波会在板中继续向前传播。采集了 19种不同大小的损伤对应的波形信号,以损伤反射波的能量幅值为损伤标识量,采用支持向量机的方法识别损伤大小。(2)本文针对车轮辐板的复杂情况,提出了基于最小差异性的损伤识别技术,对差异性指标函数进行了构造选取,结合遗传算法,通过对损伤反射波的重构来获取损伤的相关信息,从而采用几何定位方法实现损伤定位。利用铝板及钢板结构材料通过单一损伤反射实验及非单一损伤反射实验对重构算法进行了验证,结果显示重构信号与实测反射信号差异性较小,效果较好。对单一损伤反射情况进行了损伤定位实验,结果显示与实际情况相比误差较小。(3)通过前面的算法验证,本文将其应用到轨道车辆车轮辐板(含辐板孔)的裂纹损伤检测。通过试验比较不同激发频率的直达波幅值的大小,选择了260kHz为实验频率。对车轮辐板存在2cm裂缝损伤的情况进行了实验分析,对不同路径信号进行了短时傅立叶处理,结果表示计算传播距离与实际距离误差偏大。采用损伤信号重构方法进行损伤定位,结果表明虽存在一定的误差,但基本能够实现裂纹损伤的定位识别。最后提出了轨道车辆车轮辐板结构健康监测系统设计方案。图62幅,表19个,参考文献102篇。(本文来源于《北京交通大学》期刊2019-06-05）
吕姣姣[2]（2018）在《基于Lamb波的地铁转向架构架裂纹损伤识别及定位技术研究》一文中研究指出地铁转向架在复杂的交变载荷作用下,其焊接处极易形成疲劳裂纹,如未能及时发现并诊断,将严重威胁列车运行的安全性和可靠性。现有应用于转向架检修中的无损检测技术仅为静态离线的检测,且漏检情况时有发生。兰姆波(Lamb)是超声波的一种,凭借其对结构初期损伤的高敏感度被广泛应用于裂纹损伤检测。故将Lamb波检测技术引入地铁转向架构架疲劳裂纹的实时监测中,不仅为传统的故障诊断提供了新的思路,也对预防事故发生、保障列车安全运行具有重大意义。本文的研究内容及成果主要包括:(1)本文研究了基于Lamb波的钢板裂纹损伤识别方法。地铁转向架是由无数钢板焊接而成,因此本文以Q345型钢板为基础研究对象,优选出了适用于该材料的Lamb波激励信号波峰个数、激励电压以及中心频率。并将原始信号进行了经验模态分解,通过时域波形分析、频谱分析有效识别了钢板裂纹损伤,为实现地铁转向架构架裂纹损伤检测提供了可靠的理论依据。(2)本文研究了基于Lamb波的钢板裂纹损伤定位技术。首先基于时间延迟的椭圆定位方法对钢板裂纹损伤进行了基础研究;其次,将Rayleigh-Lamb波动方程与经典板弯曲波散射模型进行结合,构建了钢板散射波模型,能够更好的描述Lamb波与钢板裂纹损伤之间的关系;此外,本文结合遗传算法对构建的散射波模型函数进行求解,将钢板结构损伤识别问题转化为优化问题,自适应的搜索出了裂纹损伤程度和位置。(3)本文对地铁转向架构架焊缝水平、竖直、转角的裂纹损伤进行了实验研究。实验结果表明:主动Lamb波检测方法可以有效应用于地铁转向架构架裂纹损伤检测。在此基础上本文提出了反射波到达时间、反射信号IMF4频谱、透射信号瞬时幅值、透射信号IMF1频谱四个具有代表性的裂纹损伤程度定量分析和预测指标,具有较强的通用性;在定位技术方面,本文提出的钢板散射波模型识别结果比椭圆定位更为理想,对坐标和损伤半径的识别误差均在5mm以内。研究成果为最终实现地铁转向架构架裂纹损伤在途监测具有重要意义。(本文来源于《北京交通大学》期刊2018-05-01）
翟广坤,尚柏林,何吕龙[3]（2017）在《基于双曲定位的薄板损伤识别与概率成像》一文中研究指出基于兰姆波检测,对各向同性铝合金板中损伤识别和成像进行了研究。提出了基于信号总能量变化的损伤识别方法,在确定损伤存在后,提出使用基于双曲定位与概率成像相结合的损伤定位成像方法,并进行了数值仿真,仿真结果表明双曲定位可以精确判定损伤的位置,结合其附近点损伤概率成像能在一定程度上显示损伤的大小、形状,验证了该方法的可靠性和有效性。(本文来源于《航空保障设备发展——2017年首届航空保障设备发展论坛论文集》期刊2017-08-24）
葛桦[4]（2017）在《基于磁记忆检测的焊缝隐性损伤识别与精确定位》一文中研究指出焊缝是一种常见的结构,在设备安全运行中起极其重要作用,常规无损检测只可检测到焊缝的宏观缺陷。磁记忆检测作为一项新兴的无损检测技术,既可应用在由铁磁性物质组成机构的宏观损伤检测中也可检测到应力集中及早期隐性损伤。但是由于磁记忆信号极易受到干扰,所以在损伤定量以及定位方面仍存在亟待解决的问题。因此本文从磁记忆检测机理出发,首先进行了焊缝疲劳拉伸磁记忆检测试验,试验材料为含有未熔合、未焊透和气孔的标准试件,通过磁记忆曲线和空间图的方式,观察了损伤演化过程的磁记忆信号变化规律,对下一步的损伤定量识别与定位提供了试验基础。为了定量识别焊缝的隐性损伤,提出基于改进的最大似然估计的识别方法,通过疲劳拉伸磁记忆检测试验发现,由于磁记忆信号的不确定性,仅凭单一磁参数很难区分不同损伤状态。因此采用六个磁特性参数,即△Hp(x),Kxmax,mxmax,△Hp(y),Kymax和mymax,分别提取其相应的正常状态,隐性损伤状态和宏观损伤状态。通过优化窗宽的核密度方法来估计这六个参数的概率密度,然后可建立基于最大似然估计的叁种磁记忆损伤状态的识别模型。考虑到已确定的最大似然估计磁记忆识别模型的结果存在部分重迭,因此引入DS证据理论来修正上述模型。验证结果表明,不确定度低至0.3%,为定量识别焊缝损伤状态提供了新方法。针对由于焊接残余应力及磁场噪声等干扰,造成磁记忆检测在焊缝隐性损伤位置定量评价上的困难,提出基于粒子群算法优化的最大似然估计磁记忆梯度定量模型。通过对预制未焊透缺陷的Q235焊接试件进行焊缝疲劳拉伸试验,对比磁记忆检测与X射线检测,获得磁记忆梯度随缺陷距离远近的变化规律,构建隐性损伤位置参数与磁记忆梯度的非线性函数,考虑磁场噪声对隐性损伤定位结果的影响,引入最大似然估计建立目标函数,进一步考虑目标函数的非线性容易陷入局部极值而非全局极值的问题,采用具有全局搜索能力的粒子群算法对目标函数进行优化,建立基于粒子群最大似然估计的焊缝隐性损伤位置磁记忆定量模型,验证结果表明定位误差仅为3.48%,为实际工程中利用磁记忆技术及时发现早期隐性损伤并精确定位提供了新的思路。(本文来源于《东北石油大学》期刊2017-06-02）
李昌基[5]（2017）在《基于激光声发射技术的金属焊缝板损伤识别与定位研究》一文中研究指出焊接技术是现代生产系统中常用的一种结构连接方式。为保证生产系统的安全运行,做好生产系统中焊接结构的检测工作至关重要。目前,对于焊接结构缺陷的检测最常用方法有超声波法,X射线法,金属磁记忆,声发射法等。其中超声波法、X射线法,金属磁记忆等检测方法不具备对人员无法靠近环境下的焊缝损伤远距离检测的能力。传统声发射技术具有远程检测的能力,但是只能对活动性损伤进行监测,对于结构中静态损伤无法检测。因此,寻找一种新的技术实现对远距离下焊接结构静态损伤的远距离检测具有重大的研究意义。本文在激光激励技术以及声发射检测技术的基础上,对两种技术进行有机的结合,实现了对人员无法靠近处焊接结构的静态损伤的远距离检测。通过理论分析以及实验研究方法对激光声发射技术在焊接结构损伤识别及定位中的应用进行了研究。主要研究成果如下:(1)激光声发射技术检测原理研究基于理论分析的方法,针对激光激励声波信号、lamb波探伤理论、声发射检测原理做了详细的描述,并对激光激励技术与声发射技术结合的基础进行了阐述。最后,针对激光声发射技术在损伤检测流程进行了总结归纳。(2)激光声发射信号传播特性研究为了合理有效的应用激光声发射技术对焊缝中损伤进行检测,需要对影响激光声发射信号的因素以及信号传播特性进行分析。在充分考虑激励能量、激光束传播距离、声波传播距离及介质结构改变等因素对声发射信号传播的影响基础上开展激光声发射信号传播实验。实验研究结果为金属焊缝损伤的激光声发射检测研究提供了基础。(3)金属焊缝损伤激光声发射检测研究对含有不同损伤类型的金属焊缝板开展激光声发射损伤检测实验。首先通过声发射参数分析对不同状态的激光声发射信号进行分析,寻找有效的声发射参数对焊缝完整性状态进行表征。然后利用无监督学习方法对不同的信号进行有效的分类,对不同类别的声发射信号进行分析并与声发射参数分析结果进行对比。最终确定适当机制对焊缝结构的完整性状态进行判别。(4)基于EMD(经验模态分解)分解的焊缝结构缺陷定位研究在使用固定传感器进行损伤定位检测时,由于激励源到达传感器距离不同,信号之间进行比较需要涉及到参数补偿问题。对于一个声发射信号,它通常是由多种频率信号混合而成,直接对原始信号进行参数补偿将会难以实现。因此,需要选单一模式的信号进行分析以提高定位精度。本部分首先利用lamb波理论以及EMD分解方法提取特定频率的信号分析;然后结合能量补偿方法对波包能量进行提取,从而确定经过损伤传播的激光激励点;最后,根据损伤与传播路径的相对关系对焊缝中的损伤位置进行确定。并开展实验研究验证了该种方法的有效性以及准确性。(本文来源于《中国石油大学(华东)》期刊2017-06-01）
周俊宇[6]（2017）在《非线性Lamb波时间反转损伤识别与定位方法研究》一文中研究指出结构健康监测已成为近年来的研究热点,在重大工程领域具有广阔的应用前景。为了适应现代工业更高的安全标准,结构健康监测必须朝着敏感性更高、精确性更强、适用范围更广等方向发展。超声导波,例如Lamb波,由于传播速度快、衰减小等优势,而被广泛使用于大面积结构的健康监测中。针对金属结构疲劳裂纹、复合材料结构小面积层脱、基体断裂等损伤的监测与识别,传统的基于超声导波线性特性(如传播时间,波幅衰减)的方法由于波长限制往往不够敏感。近年来,大量研究表明,非线性超声(如高阶谐波、亚谐波、调制成分等)对识别此类微小损伤具有更好的敏感性与适用性。本文基于时间反转理论,研究了阻尼对时间反转方法的影响,并针对黏贴阻尼材料的复合材料结构,结合损伤状态下结构响应的非线性特性,提出了不同幅值激励的时间反转损伤识别方法,通过有限元仿真和实验研究验证了该方法的有效性;另一方面,针对结构中存在的多处具有不同疲劳程度的裂纹损伤,结合Lamb波的非线性特性,提出了在二阶谐波频率处分解时间反转算子的方法,并基于全矩阵聚焦的后处理方法,进行了选择性识别与定位铝板中的多处疲劳裂纹的实验研究。本文的主要研究内容包括:第一,介绍了结构健康监测的应用背景与基于Lamb波的结构健康监测方法的研究现状,以及本文的主要工作。第二,从叁维弹性薄板的波动方程出发,分析了 Lamb波的一般传播方程,得出了 Lamb波的多模式和频散特性。通过有限元仿真验证了 Lamb波经裂纹界面散射后响应信号的非线性特性。另外对结构健康监测中常用的压电陶瓷做了简要介绍。第叁,阐述了时间反转方法和时间反转分解方法的基本原理和步骤,以及分别对应的损伤成像算法。第四,通过有限元仿真与实验研究详细探究了阻尼对时间反转方法的影响,并结合闭合型损伤在不同幅值激励下的响应特性,提出了不同幅值激励的时间反转损伤识别方法,最后以仿真和实验共同验证了该方法的有效性。利用大幅值激励下的损伤指数识别与定位了复合材料板中的冲击损伤。第五,通过实验验证了 Lamb波经过裂纹界面散射后,响应信号中产生了附加的二阶谐波成分。针对铝板中存在的两处具有不同疲劳周数的裂纹损伤,提出了在二阶谐波频率处分解时间反转算子的方法,并开展了选择性识别与定位疲劳裂纹的实验研究,结果表明了所提出方法的有效性。最后,对全文进行了总结,阐述了研究过程中的不足,并对下一步的研究方向进行了展望。(本文来源于《武汉大学》期刊2017-05-01）
张术臣[7]（2017）在《基于导波的管道结构损伤识别与定位研究》一文中研究指出管道结构在日常社会中随处可见,对工业生产、人们生活、军事国防都是必不可缺的战略性工程结构,远到到地下石油天然气、海洋石油天然气等重要能源的开采与运输,近到居民家用自来水管、暖气管道、排污管道、煤气管道,深度覆盖了生产生活中的方方面面。能力越大,责任越大。具有优良工程品质的管道结构大多服役于较为恶劣的环境中,容易受到各种如材料老化、载荷冲击、液体或气体腐蚀、环境变化等工况的影响,致使管道结构表面或者内部发生损伤,随着时间推移损伤不断扩大,导致结构承载能力变弱,严重时甚至会造成巨大工程事故和人员伤亡。为保证管道结构的平稳安全运行,定期检修必不可少。超声导波技术是近代兴起的新式无损检测技术,由于其具有检测速度快、监测跨度大、现场破坏小、能够在线实时监测等众多优点,已被广泛应用于各类结构的检测中,特别是对于管道等比较规则的工程构件具有极大应用前景。本文首先概述国内外管道结构健康监测及损伤识别与定位技术的研究现状,然后演绎超声导波基本理论,归纳管道结构中超声导波的各种模态的传播过程,接着用进化规划算法推理管道结构中导波各种模态的频散曲线,综合考虑各种因素选择激励信号,进行ABAQUS仿真分析并加以实验验证,对管道在各种工况下、各种定位方案下、各种损伤形式下的超声导波损伤识别与定位进行研究。管道结构在激励下会产生很多模态与模式的导波,有些模式是损伤识别与定位过程中需要的,有的则是不需要甚至要尽量避免的。从管道损伤定位中的轴向定位与周向定位两个维度出发,设计出了两种定位方案。一种方案是纵向L(0,2)模式和周向Lamb第二模式的双模式定位法,该方案采用单点激励、多点接收的传感网络布置方式和基于椭圆传感路径的概率密度法进行定位;另一种方案是扭转波T(0,1)单模式定位法,该方案采用整周扭转激励、多点接收的传感网络布置方式和基于类椭圆传感路径的概率密度法进行定位。针对自由管道和流体管道等不同工况、孔损伤和槽损伤等不同损伤形式实施以上两种方案的定位。然后对比分析其在损伤定位方面的差异。最后搭建实验平台进行实验验证,以佐证仿真分析结果的可靠性和定位方案的正确性。本文在管道结构超声导波损伤识别与定位方面的研究方法与结论,对类似工程结构导波检测的研究具有重要的参考意义。(本文来源于《上海交通大学》期刊2017-05-01）
屈文忠,李拯,王芝,肖黎[8]（2016）在《基于非线性超声调制方法的损伤识别与定位》一文中研究指出在结构健康监测技术中,非线性弹性波谱方法具有对结构微小变化敏感的特性,能够有效地对裂纹等非线性损伤进行识别。笔者针对采用两个持续激励的普通非线性弹性波谱方法不能定位损伤的问题,提出了一种能够识别并且定位铝板中疲劳裂纹的非线性超声调制方法。该方法通过识别脉冲与高频超声波之间的调制现象来进行损伤检测。实验中,压电阵列粘贴于疲劳裂纹铝板表面,汉宁窗调制的正弦脉冲激励和正弦持续激励同时施加在压电阵列上。通过采集不同的作动传感路径的响应,利用短时傅里叶变换对响应进行频域分析,构造损伤指数量化损伤程度,对疲劳裂纹进行识别和定位。实验结果表明,所提出的方法可以成功地检测并定位疲劳裂纹损伤。(本文来源于《振动.测试与诊断》期刊2016年05期）
李雅峰,徐玉秀[9]（2015）在《基于模态应变能变化率的大型风力发电机叶片损伤识别与定位》一文中研究指出基于模态分析理论推导风力机单叶片结构的单元模态应变能变化率计算模型,使用有限元软件ANSYS建立某风场运行的1.5 MW风力发电机单叶片有限元模型,对叶片结构进行模态分析选择4个危险截面设置损伤单元,分8种不同损伤工况研究叶片的低阶模态频率以及模态应变能变化率,以模态应变能变化率作为表征叶片结构损伤的标识量,利用单元模态应变能变化率计算模型得到叶片在不同损伤位置与不同损伤程度下的损伤辨识结果。结果表明对于叶片位置和程度损伤的评估准确有效,可作为进一步研究和实现运行监测的方法。(本文来源于《太阳能学报》期刊2015年09期）
朱福春,刘静[10]（2015）在《基于有限元模型的吊索损伤识别与定位的研究》一文中研究指出悬索桥的吊索在运营期间的安全是桥梁结构安全的最重要条件之一。为了深入的对悬索桥吊索损伤识别与定位进行研究,应用有限元软件Midas建立了某悬索桥的的整桥有限元模型。探讨了单根吊索不同损伤的情况下结构多阶模态的变化情况,同时也对多根吊索损伤时结构多阶模态的变化情况进行了研究。研究结果表明吊索的损伤导致结构模态的变化,通过基于运算数据建立了模态振型变化率指标曲线可以看出曲线的突变值大小与吊索的损伤程度有关,随着吊索损伤程度的加深,敏感性指标增大。通过敏感性指标值的大小,结合有限元分析,可以实现对吊索损伤程度的识别。采用这种方法能准确、可靠、有效地对吊索进行损伤识别与定位。(本文来源于《公路交通科技(应用技术版)》期刊2015年09期）
损伤识别与定位论文开题报告
（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：
地铁转向架在复杂的交变载荷作用下,其焊接处极易形成疲劳裂纹,如未能及时发现并诊断,将严重威胁列车运行的安全性和可靠性。现有应用于转向架检修中的无损检测技术仅为静态离线的检测,且漏检情况时有发生。兰姆波(Lamb)是超声波的一种,凭借其对结构初期损伤的高敏感度被广泛应用于裂纹损伤检测。故将Lamb波检测技术引入地铁转向架构架疲劳裂纹的实时监测中,不仅为传统的故障诊断提供了新的思路,也对预防事故发生、保障列车安全运行具有重大意义。本文的研究内容及成果主要包括:(1)本文研究了基于Lamb波的钢板裂纹损伤识别方法。地铁转向架是由无数钢板焊接而成,因此本文以Q345型钢板为基础研究对象,优选出了适用于该材料的Lamb波激励信号波峰个数、激励电压以及中心频率。并将原始信号进行了经验模态分解,通过时域波形分析、频谱分析有效识别了钢板裂纹损伤,为实现地铁转向架构架裂纹损伤检测提供了可靠的理论依据。(2)本文研究了基于Lamb波的钢板裂纹损伤定位技术。首先基于时间延迟的椭圆定位方法对钢板裂纹损伤进行了基础研究;其次,将Rayleigh-Lamb波动方程与经典板弯曲波散射模型进行结合,构建了钢板散射波模型,能够更好的描述Lamb波与钢板裂纹损伤之间的关系;此外,本文结合遗传算法对构建的散射波模型函数进行求解,将钢板结构损伤识别问题转化为优化问题,自适应的搜索出了裂纹损伤程度和位置。(3)本文对地铁转向架构架焊缝水平、竖直、转角的裂纹损伤进行了实验研究。实验结果表明:主动Lamb波检测方法可以有效应用于地铁转向架构架裂纹损伤检测。在此基础上本文提出了反射波到达时间、反射信号IMF4频谱、透射信号瞬时幅值、透射信号IMF1频谱四个具有代表性的裂纹损伤程度定量分析和预测指标,具有较强的通用性;在定位技术方面,本文提出的钢板散射波模型识别结果比椭圆定位更为理想,对坐标和损伤半径的识别误差均在5mm以内。研究成果为最终实现地铁转向架构架裂纹损伤在途监测具有重要意义。
（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。
损伤识别与定位论文参考文献
[1].赵佳庆.基于导波的轨道车辆车轮辐板裂纹损伤识别及定位技术研究[D].北京交通大学.2019
[2].吕姣姣.基于Lamb波的地铁转向架构架裂纹损伤识别及定位技术研究[D].北京交通大学.2018
[3].翟广坤,尚柏林,何吕龙.基于双曲定位的薄板损伤识别与概率成像[C].航空保障设备发展——2017年首届航空保障设备发展论坛论文集.2017
[4].葛桦.基于磁记忆检测的焊缝隐性损伤识别与精确定位[D].东北石油大学.2017
[5].李昌基.基于激光声发射技术的金属焊缝板损伤识别与定位研究[D].中国石油大学(华东).2017
[6].周俊宇.非线性Lamb波时间反转损伤识别与定位方法研究[D].武汉大学.2017
[7].张术臣.基于导波的管道结构损伤识别与定位研究[D].上海交通大学.2017
[8].屈文忠,李拯,王芝,肖黎.基于非线性超声调制方法的损伤识别与定位[J].振动.测试与诊断.2016
[9].李雅峰,徐玉秀.基于模态应变能变化率的大型风力发电机叶片损伤识别与定位[J].太阳能学报.2015
[10].朱福春,刘静.基于有限元模型的吊索损伤识别与定位的研究[J].公路交通科技(应用技术版).2015