基于Lamb波的铝合金板材结构状态监测研究

发布时间：2024-06-01 23:05

　　近年来随着智能材料与微机电设备技术的不断进步,出现了多种以智能材料作为传感器元件的损伤探测系统。本文选取压电陶瓷作为传感与激励元件,利用Lamb波对板材的结构健康状况进行实时监测,并提出新型能量供应模式,为自供电式结构健康监测系统的搭建提供指导。本文对铝板的结构健康监测中一系列相关内容进行研究,其主要研究工作包括:(1)通过弹性力学理论,完成Lamb波传播特性的力学建模,理论分析Lamb波的多模态特性:介绍压电陶瓷的正逆压电效应;对Lamb波在板材中的传播的实际情况进行仿真。(2)提出多种信号处理算法(损伤信号自适应提取算法、原始信号滤波算法、分段截取相关系数算法与首波能量谱分析及损伤区域划分算法)与RAPID(Reconstruction Algorithm for Probabilistic Inspection of Damage)定位成像算法;通过实验对优化后的RAPID算法与基础算法的定位精度与成像效果进行对比。(3)为实时将材料损伤状态与损伤定位数据传输至数据中心,提出基于压电陶瓷的新型能源供给方式;通过对激励系统的能量需求进行计算,理论上可利用压电陶瓷提供供给;对基本能量...

【文章页数】：93 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1一1结构健康监测系统工作流程图

第１章绪论??．１课题背景及研究意义??智能材料与制造工艺的发展使精密设备的使用年限逐步延长，桥梁、、机翼、输油管、船舶等系统，工作环境复杂多变，突变应力和疲劳积累使系统内部老化，从而使其寿命衰减，抵抗自然灾害和正常荷载下降，有可能导致灾难性后果。针对关键模组与易失效模组进行监测....

图1一被动佐)主动佑)结构监测系统

山东大学硕士学位论文??大的数据处理需求，因此对设备的计算能力要求较高，成本高昂，也无法满??足结构监测系统实时性的需求。现阶段的结构健康监测方式主要有被动监测??与主动监测两种，如图１－２所示。Ｈａｙ等在传统ＣＴ成像的基础上，提出了??一种基于损伤存在概率的成像方法［１４］，称....

图1一冀面附着体疲劳监铡试验

山东大学硕士学位论文??大的数据处理需求，因此对设备的计算能力要求较高，成本高昂，也无法满??足结构监测系统实时性的需求。现阶段的结构健康监测方式主要有被动监测??与主动监测两种，如图１－２所示。Ｈａｙ等在传统ＣＴ成像的基础上，提出了??一种基于损伤存在概率的成像方法［１４］，称....

图１－５技术路线??

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本文编号：3986512