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小波变换在管道损伤检测中的应用研究
| 论文题名： | 小波变换在管道损伤检测中的应用研究 |
| 关键词： | 小波变换;管道;裂纹;损伤检测 |
| 摘要： | 管道作为五大运输工具之一，在运输液体、气体等方面具有特殊的优势，但是管道在长期使用中受到冲刷和腐蚀导致管壁减薄，常常发生泄漏事件，不仅造成经济上的巨大损失，而且会污染环境影响生态平衡，因此对管道进行损伤检测越来越得到大家的关注。本文将管道简化为圆柱壳结构进行损伤检测研究，内容主要有以下几个方面。 首先通过数值模拟，对三种边界条件下(自由，简支，悬臂)的含单双裂纹的圆柱壳结构进行了模态分析，根据频率变化敏感度和振型信息，在损伤定位准则(DLAC)的基础上，通过对比由于损伤引起的理论和测量频率改变百分比来确定损伤的轴向位置。由于圆柱壳的轴对称性，引入某些特定位置的振型信息来确定损伤的环向位置，并且利用一阶近似方法可估计损伤程度，最后利用含噪声的测量频率研究了该方法的稳定性。 小波分析是一种信号的时间-尺度分析和时间-频率分析方法，局部化和多尺度分析是精华所在，在实际工程中得到了广泛的应用。本文将小波分析理论引入到圆柱壳结构的损伤检测中，对某一单元弹性模型损伤(即刚度损伤)含裂纹悬臂圆柱壳的第一阶轴向模态信号以及含圆孔的悬臂圆柱壳前四阶振型分别进行小波分析，并对后者含噪声情况进行小波分析以识别结构损伤位置。裂纹位置由小波系数的局部极大值给出，并依据小波变换在各尺度上的小波系数模极大值与李氏指数之间的关系建立集中因子和损伤程度之间的关系。 近年来发展出的超声导波检测法，可以进行长距离、大范围的缺陷检测，受到国内外无损检测学者的极大关注，但是在检测过程中，实际到达传感器的信号中往往搀杂着各种干扰噪声，因此，本文根据有用信号和噪声在小波变换不同尺度下的传递特性的不同对信号进行去噪处理；并且，通过观察信号的多尺度分析结果，就可以确定结构是否发生了损伤。 |
| 作者： | 陈建云 |
| 专业： | 固体力学 |
| 导师： | 马宏伟 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 太原理工大学 |
| 学位年度： | 2006 |
| 正文语种： | 中文 |
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