基于振动信号的结构物缺陷检测方法研究
发布时间：2021-08-16 15:33
结构物的缺陷检测是一门跨学科的实用技术,在船舶建造、航空航天、建筑工程等多种应用领域中,常用于对零部件或结构件的测试与检验,以评价它们的合格程度。常用的无损检测手段存在检测时间长、费用高等缺点,无法适应生产线的低成本与快速性的要求。现代模态理论与测试技术推动了用声振信号进行的结构物检测,如何使用振动信号或声信号包含的模态参数进行结构物检测,是自动化工业检测的市场需求。本文的研究对象是一批包含不同型号并掺有不同缺陷次品的瓷砖样品。用激励下产生的振动信号或声信号实现瓷砖的快速分类与检验,以找到适合用于工业生产线的检测方法,是本文的主要目标。主要工作及结论如下:1.对四种不同特征的瓷砖进行理论模态分析,分析了固有频率、振型对于瓷砖的整体形状、尺寸、密度、背面纹路、防滑槽等物理参数变化的敏感程度。结果表明,这些瓷砖的固有频率和振型在物理参数变化时,在3 kHz内的宽频激励下有明显差异。且相对于振型而言,固有频率在较宽的频段范围对物理参数的变化更敏感。2.进行试验模态分析,对瓷砖进行了自由模态测试,识别出瓷砖样品的固有频率、阻尼比、振型等模态参数。通过理论与试验结果对比,确定了检测中用于参照的标...
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A型瓷砖
哈尔滨工程大学硕士学位论文8图2.2B型瓷砖图2.3C型瓷砖图2.4D型瓷砖其中，A型与B型为正方形，它们的整体尺寸不同，背面有棱状条形纹路。C型为长方形，正面为釉面，背面有网格状纹路。D型的基本物理参数与A型瓷砖相同，区别的是，正面一侧有凹陷的防滑结构。这4种型号瓷砖的具体尺寸和特征如表2.1所示。这些瓷砖基本涵盖了瓷砖的常见形状，包括了常见的背面纹路，而它们的形状、尺寸或细节存在差异，要实现对这些型号瓷砖的混检。表2.1瓷砖样品尺寸及特征型号尺寸（长×宽×厚度）表面备注A29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹B39.45cm×39.45cm×0.9cm非釉面背面有棱状条纹C39.91cm×22.65cm×1.0cm釉面背面有网格纹路，切口不平D29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹，正面一侧有防滑槽2.2模态计算的理论基础模态分析是研究结构特性的一种有效方法。模态是结构的固有振动特性，每一个模态有特定的固有频率和振型，可以通过计算分析取得。
哈尔滨工程大学硕士学位论文8图2.2B型瓷砖图2.3C型瓷砖图2.4D型瓷砖其中，A型与B型为正方形，它们的整体尺寸不同，背面有棱状条形纹路。C型为长方形，正面为釉面，背面有网格状纹路。D型的基本物理参数与A型瓷砖相同，区别的是，正面一侧有凹陷的防滑结构。这4种型号瓷砖的具体尺寸和特征如表2.1所示。这些瓷砖基本涵盖了瓷砖的常见形状，包括了常见的背面纹路，而它们的形状、尺寸或细节存在差异，要实现对这些型号瓷砖的混检。表2.1瓷砖样品尺寸及特征型号尺寸（长×宽×厚度）表面备注A29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹B39.45cm×39.45cm×0.9cm非釉面背面有棱状条纹C39.91cm×22.65cm×1.0cm釉面背面有网格纹路，切口不平D29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹，正面一侧有防滑槽2.2模态计算的理论基础模态分析是研究结构特性的一种有效方法。模态是结构的固有振动特性，每一个模态有特定的固有频率和振型，可以通过计算分析取得。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包变换及相关系数法的复合材料层合板冲击位置识别研究[J]. 郭松,何顶顶. 航天器环境工程. 2017(05)
[2]一种基于敲击声时-频分析的陶瓷结构缺陷检测方法研究[J]. 肖强宏,周强,王莹,薛敏涛,高乐乐. 中国陶瓷. 2017(09)
[3]气味信号主成分分析的欧式距离分类识别[J]. 吴磊,房建东,赵于东. 电子设计工程. 2017(13)
[4]无损检测技术在漆器分析中的应用[J]. 任红艳,张婷婷,张娟妮,李艳. 中国生漆. 2017(01)
[5]基于归一化互相关的亚像素双目视觉匹配方法[J]. 范新峰,程远增,付强. 探测与控制学报. 2016(03)
[6]航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势[J]. 马保全,周正干. 航空学报. 2014(07)
[7]蓬勃发展的我国无损检测技术[J]. 耿荣生,景鹏. 机械工程学报. 2013(22)
[8]LBP直方图与PCA的欧式距离的人脸识别[J]. 黄金钰,张会林,闫日亮. 计算机系统应用. 2012(06)
[9]结构损伤指标研究综述[J]. 蔡秋琦,高磊,王君杰. 结构工程师. 2010(04)
[10]声音识别结构模态方法的研究[J]. 李乐,刘文峰. 科学技术与工程. 2010(22)
博士论文
[1]工程结构模态参数辨识与损伤识别方法研究[D]. 李帅.重庆大学 2013
硕士论文
[1]基于声发射技术的损伤检测应用研究[D]. 梅明星.东南大学 2016
[2]典型工程结构的损伤识别方法研究[D]. 朱检.长沙理工大学 2015
[3]基于动力参数的铁路桥墩损伤识别方法研究[D]. 安志刚.北京交通大学 2014
[4]基于固有频率变化的桥梁损伤识别[D]. 王研.华东交通大学 2012
[5]典型结构模态精确测试及损伤识别方法研究[D]. 杨伟松.中国地震局工程力学研究所 2012
本文编号：3345939
【文章来源】：哈尔滨工程大学黑龙江省 211工程院校
【文章页数】：89 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
A型瓷砖
哈尔滨工程大学硕士学位论文8图2.2B型瓷砖图2.3C型瓷砖图2.4D型瓷砖其中，A型与B型为正方形，它们的整体尺寸不同，背面有棱状条形纹路。C型为长方形，正面为釉面，背面有网格状纹路。D型的基本物理参数与A型瓷砖相同，区别的是，正面一侧有凹陷的防滑结构。这4种型号瓷砖的具体尺寸和特征如表2.1所示。这些瓷砖基本涵盖了瓷砖的常见形状，包括了常见的背面纹路，而它们的形状、尺寸或细节存在差异，要实现对这些型号瓷砖的混检。表2.1瓷砖样品尺寸及特征型号尺寸（长×宽×厚度）表面备注A29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹B39.45cm×39.45cm×0.9cm非釉面背面有棱状条纹C39.91cm×22.65cm×1.0cm釉面背面有网格纹路，切口不平D29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹，正面一侧有防滑槽2.2模态计算的理论基础模态分析是研究结构特性的一种有效方法。模态是结构的固有振动特性，每一个模态有特定的固有频率和振型，可以通过计算分析取得。
哈尔滨工程大学硕士学位论文8图2.2B型瓷砖图2.3C型瓷砖图2.4D型瓷砖其中，A型与B型为正方形，它们的整体尺寸不同，背面有棱状条形纹路。C型为长方形，正面为釉面，背面有网格状纹路。D型的基本物理参数与A型瓷砖相同，区别的是，正面一侧有凹陷的防滑结构。这4种型号瓷砖的具体尺寸和特征如表2.1所示。这些瓷砖基本涵盖了瓷砖的常见形状，包括了常见的背面纹路，而它们的形状、尺寸或细节存在差异，要实现对这些型号瓷砖的混检。表2.1瓷砖样品尺寸及特征型号尺寸（长×宽×厚度）表面备注A29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹B39.45cm×39.45cm×0.9cm非釉面背面有棱状条纹C39.91cm×22.65cm×1.0cm釉面背面有网格纹路，切口不平D29.50cm×29.50cm×0.7cm非釉面背面有棱状条纹，正面一侧有防滑槽2.2模态计算的理论基础模态分析是研究结构特性的一种有效方法。模态是结构的固有振动特性，每一个模态有特定的固有频率和振型，可以通过计算分析取得。
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于小波包变换及相关系数法的复合材料层合板冲击位置识别研究[J]. 郭松,何顶顶. 航天器环境工程. 2017(05)
[2]一种基于敲击声时-频分析的陶瓷结构缺陷检测方法研究[J]. 肖强宏,周强,王莹,薛敏涛,高乐乐. 中国陶瓷. 2017(09)
[3]气味信号主成分分析的欧式距离分类识别[J]. 吴磊,房建东,赵于东. 电子设计工程. 2017(13)
[4]无损检测技术在漆器分析中的应用[J]. 任红艳,张婷婷,张娟妮,李艳. 中国生漆. 2017(01)
[5]基于归一化互相关的亚像素双目视觉匹配方法[J]. 范新峰,程远增,付强. 探测与控制学报. 2016(03)
[6]航空航天复合材料结构非接触无损检测技术的进展及发展趋势[J]. 马保全,周正干. 航空学报. 2014(07)
[7]蓬勃发展的我国无损检测技术[J]. 耿荣生,景鹏. 机械工程学报. 2013(22)
[8]LBP直方图与PCA的欧式距离的人脸识别[J]. 黄金钰,张会林,闫日亮. 计算机系统应用. 2012(06)
[9]结构损伤指标研究综述[J]. 蔡秋琦,高磊,王君杰. 结构工程师. 2010(04)
[10]声音识别结构模态方法的研究[J]. 李乐,刘文峰. 科学技术与工程. 2010(22)
博士论文
[1]工程结构模态参数辨识与损伤识别方法研究[D]. 李帅.重庆大学 2013
硕士论文
[1]基于声发射技术的损伤检测应用研究[D]. 梅明星.东南大学 2016
[2]典型工程结构的损伤识别方法研究[D]. 朱检.长沙理工大学 2015
[3]基于动力参数的铁路桥墩损伤识别方法研究[D]. 安志刚.北京交通大学 2014
[4]基于固有频率变化的桥梁损伤识别[D]. 王研.华东交通大学 2012
[5]典型结构模态精确测试及损伤识别方法研究[D]. 杨伟松.中国地震局工程力学研究所 2012
本文编号：3345939
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