基于声发射技术的桥梁拉索断丝信号识别方法研究
发布时间：2021-01-17 05:30
近年来,随着基础交通建设不断加快,智能化交通技术的需求日益广泛,而桥梁作为重要的交通运输系统,其安全性是关系国计民生的重大问题。现今的大跨径桥梁主要以索承体系的斜拉桥和悬索桥为主,这类桥梁的主要受力构件是拉索,在长期连续使用下,拉索易产生疲劳或者腐蚀损伤,造成抗拉强度下降,严重的甚至会断索继而导致桥梁坍塌,因此,对桥梁拉索进行长期实时监测具有重要的意义。声发射技术作为一种无损的实时监测技术,已被证明是一种有效的监测材料动态损伤的方法。本文以建造桥梁拉索用的预应力钢绞线材料为研究对象,采用油泵匀速加载预应力钢绞线进行拉伸破断试验,同时采用声发射设备对拉伸试验过程的钢绞线损伤进行实时信号采集,根据典型的声发射信号处理技术分析预应力钢绞线断丝源的典型声发射特征,进而提出一种用于判别断丝声发射信号的方法。本文的主要研究内容及成果如下:（1）通过对预应力钢绞线材料匀速加载至发生断丝事件的拉伸试验,获取试验全过程的声发射信号,采用经典的声发射信号简化波形特征提取方法计算得到声发射信号的时域波形特征参数,采用快速傅里叶变换法计算得到声发射信号的频域特征。然后以加载时间为横坐标,绘制声发射信号特征参数...
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
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【参考文献】：
期刊论文
[1]索结构桥梁事故成因分析[J]. 胡陶,蔡金标. 低温建筑技术. 2019(07)
[2]拱桥吊索断丝演化声发射监测应用研究[J]. 王大伟,王和林,黄建初. 公路交通科技(应用技术版). 2019(02)
[3]我国公路桥梁总数超80万座[J]. 城市规划通讯. 2017(22)
[4]桥梁拉索损伤声发射监测研究进展[J]. 钱骥,孙利民,蒋永. 应用声学. 2016(04)
[5]斜拉桥拉索损伤检测和监测方法[J]. 杨立国. 科技资讯. 2015(32)
[6]“智慧地球”概念解析[J]. 张之沧,闾国年. 自然辩证法研究. 2015(11)
[7]公路桥梁建设的现状及发展趋势[J]. 雷志永. 交通世界（运输.车辆）. 2015(10)
[8]声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展[J]. 丁幼亮,邓扬,李爱群. 防灾减灾工程学报. 2010(03)
[9]从数字地球到智慧地球[J]. 李德仁,龚健雅,邵振峰. 武汉大学学报(信息科学版). 2010(02)
[10]桥梁拉索损伤声发射监测及其临界损伤判断[J]. 李冬生,欧进萍. 预应力技术. 2009(05)
博士论文
[1]声发射信号处理系统与源识别方法的研究[D]. 赵静荣.吉林大学 2010
[2]拱桥吊杆损伤监测与健康诊断[D]. 李冬生.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于时间序列特征的声发射信号识别方法研究[D]. 李天舒.大连理工大学 2018
[2]桥梁拉索腐蚀损伤声发射监测及模式识别[D]. 王平光.大连理工大学 2015
本文编号：2982293
【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图１－１本文研宄路线图??７??
?山东大学硕士学位论文???图２－１构件变形拉伸内力外力示意图??图２－１为构件轴向拉伸断裂所受外力以及内力的示意图，Ｆ是轴向拉力，??称为外力，Ｐ是同一构件两部分相互作用的力，称为内力。在力Ｆ的作用下，??构件长度将发生变化，变形量表示为式（２－１）：??Ａ／?＝?／－／０?（２－１）??其中，Ａ／为绝对伸长量，／。为初始长度，／为变形后的长度。构件单位面积??上受的力称为应力，应力作用的结果是产生应变，应变定义为形变量与原来??长度的比值如式（２－２）：??￡?＝?＾Ｌ?＝?ｔｋ?（２－２）??／〇?１〇??图２－２为钢材料的工程应力——应变曲线，可以看出，在应变ｆ和应力ｃｒ??较小的情况下，构件处于弹性变形阶段，应力正比于应变，其比值称为构件??的弹性模量，此阶段，当应力消失时，应变也随之消失。一旦应力超过屈服??强度之后，构件将进入塑性变形阶段，此阶段构件会产生永久性的形变，应??力继续增大到材料的强度极限时，将发生断裂。??＜５??０?Ｉ?ｅ??图２－２材料应力应变曲线??声发射波在固体媒介中的传播模式包括：纵波、横波和平面波，纵波传??播方向与质点的振动方向一致，横波传播方向与质点的振动方向垂直，表面??１０??
?山东大学硕士学位论文???图２－１构件变形拉伸内力外力示意图??图２－１为构件轴向拉伸断裂所受外力以及内力的示意图，Ｆ是轴向拉力，??称为外力，Ｐ是同一构件两部分相互作用的力，称为内力。在力Ｆ的作用下，??构件长度将发生变化，变形量表示为式（２－１）：??Ａ／?＝?／－／０?（２－１）??其中，Ａ／为绝对伸长量，／。为初始长度，／为变形后的长度。构件单位面积??上受的力称为应力，应力作用的结果是产生应变，应变定义为形变量与原来??长度的比值如式（２－２）：??￡?＝?＾Ｌ?＝?ｔｋ?（２－２）??／〇?１〇??图２－２为钢材料的工程应力——应变曲线，可以看出，在应变ｆ和应力ｃｒ??较小的情况下，构件处于弹性变形阶段，应力正比于应变，其比值称为构件??的弹性模量，此阶段，当应力消失时，应变也随之消失。一旦应力超过屈服??强度之后，构件将进入塑性变形阶段，此阶段构件会产生永久性的形变，应??力继续增大到材料的强度极限时，将发生断裂。??＜５??０?Ｉ?ｅ??图２－２材料应力应变曲线??声发射波在固体媒介中的传播模式包括：纵波、横波和平面波，纵波传??播方向与质点的振动方向一致，横波传播方向与质点的振动方向垂直，表面??１０??
【参考文献】：
期刊论文
[1]索结构桥梁事故成因分析[J]. 胡陶,蔡金标. 低温建筑技术. 2019(07)
[2]拱桥吊索断丝演化声发射监测应用研究[J]. 王大伟,王和林,黄建初. 公路交通科技(应用技术版). 2019(02)
[3]我国公路桥梁总数超80万座[J]. 城市规划通讯. 2017(22)
[4]桥梁拉索损伤声发射监测研究进展[J]. 钱骥,孙利民,蒋永. 应用声学. 2016(04)
[5]斜拉桥拉索损伤检测和监测方法[J]. 杨立国. 科技资讯. 2015(32)
[6]“智慧地球”概念解析[J]. 张之沧,闾国年. 自然辩证法研究. 2015(11)
[7]公路桥梁建设的现状及发展趋势[J]. 雷志永. 交通世界（运输.车辆）. 2015(10)
[8]声发射技术在桥梁结构健康监测中的应用研究进展[J]. 丁幼亮,邓扬,李爱群. 防灾减灾工程学报. 2010(03)
[9]从数字地球到智慧地球[J]. 李德仁,龚健雅,邵振峰. 武汉大学学报(信息科学版). 2010(02)
[10]桥梁拉索损伤声发射监测及其临界损伤判断[J]. 李冬生,欧进萍. 预应力技术. 2009(05)
博士论文
[1]声发射信号处理系统与源识别方法的研究[D]. 赵静荣.吉林大学 2010
[2]拱桥吊杆损伤监测与健康诊断[D]. 李冬生.哈尔滨工业大学 2007
硕士论文
[1]基于时间序列特征的声发射信号识别方法研究[D]. 李天舒.大连理工大学 2018
[2]桥梁拉索腐蚀损伤声发射监测及模式识别[D]. 王平光.大连理工大学 2015
本文编号：2982293
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