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FRP夹层梁及夹层板损伤检测的小波分析研究
| 论文题名： | FRP夹层梁及夹层板损伤检测的小波分析研究 |
| 关键词： | 船舶结构;抗疲劳性能;复合材料;小波分析;损伤检测;有限元法;数值模拟 |
| 摘要： | 船舶在海洋上运营，长期处于一种恶劣环境之中，容易产生疲劳损伤，从而影响船舶结构的寿命。FRP（Fiber Reinforced Plastic)作为新型高效材料，因其比强度高、比模量大、抗疲劳性能好，已广泛应用于加强船舶结构的强度和刚度。然而FRP复合材料在制造和长期的使用过程中，可能产生脱层、裂纹等结构损伤，若不能即时发现，将导致结构的迅速破坏，造成灾难性事故。为保证船舶使用的安全和寿命，需要实时、有效的损伤检测方法对FRP复合材料的内在缺陷进行检测。 本文探索了一种基于智能结构技术和小波分析的方法，分别对智能FRP 复合材料夹层梁和夹层板的损伤检测进行了研究。 对于复合材料夹层梁，分别对智能FRP夹层梁的脱层损伤和裂纹损伤进行了数值模拟计算和模型试验研究。通过在复合材料夹层梁内部埋入智能传感器，可以采集结构的应变响应信号；然后对应变响应信号进行复一阶高斯小波变换，通过分析小波变换系数中包含的奇点特征，对梁上的损伤信息进行了有效的识别，监测结构的损伤状况。研究了损伤发生在不同位置，以及不同的损伤程度时的小波变换方法识别。同时，对试验数据亦进行了同样的分析，以之验证数值模拟方法的有效性。 对于复合材料夹层板，本文仅对智能FRP 夹层板的脱层损伤进行数值模拟研究。采用有限元方法数值模拟智能FRP 夹层板的应变响应信号，利用复高斯小波对其进行小波分析，通过分析小波变换系数中包含的奇点特征，可以有效的检测出夹层板是否存在脱层损伤、损伤的位置以及定性的判定板的损伤程度。 |
| 作者： | 何峰 |
| 专业： | 船舶与海洋结构物设计与制造 |
| 导师： | 余音;夏利娟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 上海交通大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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