小波分析在无损探伤中的应用

发布时间：2017-05-04 19:11

  本文关键词：小波分析在无损探伤中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：小波是许多领域不同概念形成的一种集合、浓缩和升华。将小波分析这一实用的时频分析方法引入土木工程物理结构损伤识别当中,能大大地提高识别的精确度和准确度。无损探伤技术的首要前提是不损伤被检测对象,并且利用材质内部结构异常或缺陷存在而引起的对热、声、光、电、磁等反应等的变化,来实现探测各种工程材质、零部件、结构件等内部或表面的异常或缺陷,并对异常或缺陷的类型、性质、形状、位置、尺寸、分布及其变化做出判别和评估。本文首先介绍了小波分析的产生背景以及发展历史、无损探伤的发展历史以及现状,然后概述小波分析的基本理论,论文在前人基础上所做的主要工作是基于LabVIEW设计了无损检测系统的人机交互界面,选取小波变换和傅里叶方法对超声信号进行去噪,通过仿真验证了小波去噪算法具有傅里叶方法无法比拟的优势。利用小波变换检测信号的奇异性,并通过仿真和土木工程实例验证其有效性。基于国家科技部立项的超声波无损探伤检测项目,设计了超声波无损探伤仪的硬件电路以及拥有自主知识产权的探伤软件,并结合实例说明其用法,该方法简便、实用,可被广泛应用于工业无损探伤中。
【关键词】：小波分析 无损探伤 土木工程 奇异性
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TB559;O174.2
【目录】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 小波分析的产生背景9
• 1.2 小波分析的发展历史9-10
• 1.3 无损探伤的发展历史10-11
• 1.3.1 无损检测技术发展的三个阶段10-11
• 1.3.2 我国的无损检测技术11
• 1.3.3 无损检测技术的分类11
• 1.4 土木工程中的无损探伤现状11-13
• 1.5 本课题的主要研究内容和创新点13-14
• 第二章 小波分析基本理论14-23
• 2.1 概述14
• 2.2 傅里叶变换14
• 2.3 短时傅里叶变换14-16
• 2.4 连续小波变换16-19
• 2.4.1 定义16-18
• 2.4.2 连续小波变换的特性18-19
• 2.4.3 连续小波变换的反演19
• 2.5 离散小波变换19-20
• 2.6 小波基的选择20-22
• 2.7 小波分析的MATLAB实现22
• 2.8 本章小结22-23
• 第三章 小波分析在无损探伤信号处理中的应用23-46
• 3.1 概述23
• 3.2 几个比较常见的应用分析23-24
• 3.3 小波阈值去噪方法24-27
• 3.3.1 硬阈值处理25
• 3.3.2 软阈值处理25-26
• 3.3.3 百分率阈值处理26
• 3.3.4 阈值处理的实现26-27
• 3.4 傅里叶去噪与小波去噪的仿真对比27-29
• 3.5 虚拟小波消噪仪的设计及仿真研究29-33
• 3.5.1 设计原理29-30
• 3.5.2 虚拟小波消噪仪的设计要求30
• 3.5.3 数据噪声处理子系统设计30-33
• 3.6 小波奇异性理论33-35
• 3.6.1 概述33
• 3.6.2 信号奇异性的定义和性质33
• 3.6.3 用小波变换识别突变点的特征33-34
• 3.6.4 检测奇异性的小波基的选择34-35
• 3.7 小波变换检测信号奇异性的仿真分析35-38
• 3.8 利用小波变换检测土木工程中桥梁的裂缝38-45
• 3.8.1 简支梁的力学模型38-39
• 3.8.2 简支梁裂缝识别原理39-45
• 3.9 本章小结45-46
• 第四章 超声波无损探伤仪的设计及应用46-67
• 4.1 超声探伤方法的分类及原理46-50
• 4.2 硬件设计50-60
• 4.2.1 硬件整体设计50-51
• 4.2.2 AT89C52单片机51-53
• 4.2.3 发射电路53
• 4.2.4 信号调理电路53-58
• 4.2.5 600v电源电路58-59
• 4.2.6 +5v电源电路以及-5v电源电路59-60
• 4.3 超声波无损探伤仪的性能指标60-61
• 4.4 软件设计61-64
• 4.5 超声波无损探伤仪探伤实例64-66
• 4.6 本章小结66-67
• 总结与展望67-69
• 参考文献69-73
• 致谢73-75
• 攻读学位期间发表论文目录75-78

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