时频分析方法在智能结构损伤在线检测中的应用研究.pdf

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南京航空航天大学 硕士学位论文 时频分析方法在智能结构损伤在线检测中的应用研究 姓名：李刚 申请学位级别：硕士 专业：测试计量技术及仪器 指导教师：王鑫伟 座机电话号码 南京航空航天大学硕士学位论文 摘 要 作为信号分析的一大分支。时频分析技术被广泛应用于工程各个领域。时 频分析可同时在时域和频域对信号进行较全面的观察，具有时域信号分析或频 域信号分析所不具备的优点。本文采用时频分析方法进行Lamb波超声无损检测 信号的处理，对其在智能复合材料结构损伤在线检测中的应用进行了研究。 Lamb波检测信号的分析与识别一直是无损检测领域的一个重要的问题。针 对Lamb波传播的多模式和频散特性对检测的影响，采用基于小波变换的时频分 析方法对低频超声Lamb波检测信号进行处理，从试验测量的角度获得被测试件 中的频散曲线，可为损伤的判别提供依据。针对近年来提出的新的时频分析方 法在Lamb波检测中的应用，研究了经验模态分解 EMD 的Lamb波分析实现技术， HHT 对Lamb波检测信号的时频分布特征进行了分析，初步探讨了其在检测信 号处理中的优势以及存在的问题。 在损伤检测方法的实施方面，采用智能压电夹层技术实现了Lamb波检测的 在线应用。该技术将灵敏度高、响应频带宽的压电元件构成预制的传感网络， 把检测区域分割成多个单元，可实现大面积平板结构的Lamb波检测。设计了相 应的硬件与软件系统，可完成对各个区域上的压电检测路径的历遍式扫查；对 智能夹层在线应用时的性能进行了试验研究，进一步验证了所提出的在线诊断 方案的可行性。 本文得到国家自然科学基金重点项目“典型智能机械系统的若干基础性研 究

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