中央高校基本科研业务费专项资金(DUT12LK33)
- 作品数：8 被引量：27H指数：4
- 相关作者：武湛君马书义王奕首刘科海许龙涛更多>>
- 相关机构：大连理工大学台州职业技术学院更多>>
- 发文基金：中央高校基本科研业务费专项资金国家自然科学基金国家科技重大专项更多>>
- 相关领域：理学航空宇航科学技术一般工业技术自动化与计算机技术更多>>
- 小口径管扭转模态导波在线检测被引量：4
- 2014年
- 采用扭转模态导波T(0,1)开展了小口径管在线检测研究。考虑管线服役环境及其结构特征,研制了一种适用于小口径管线在线检测的新型传感器阵列。传感器采用剪切型压陶瓷晶片作为敏感元件,具有柔性、轻质的特点。实验表明,环向布置的传感器阵列能够在管线中高效激励T(0,1)模态导波;通过提取回波信号中的各模态导波信息,实验系统能有效辨识管线中缺陷的状态变化;对于含有支撑结构的小口径管,比较并分析管线中导波散射信号及特征结构处回波信号的变化有助于辨识支撑结构附近区域损伤的产生及扩展。
- 马书义武湛君王奕首刘科海
- 关键词：小口径管在线监测
- 水下管道超声导波检测实验研究被引量：2
- 2014年
- 扭转模态导波T(0,1)对液体载荷不敏感,其用于水下管道检测是一种具有潜在吸引力的导波模态。基于T(0,1)导波,研制了一套可用于水下管道检测的新型换能器阵列,并在实验室环境中进行了系列检测实验。换能器采用厚度剪切型压电陶瓷作为敏感元件。卡具装置采用模块化设计,模块间通过销轴连接。这种设计使换能器阵列具有一定的柔性,并可方便拆卸各模块以满足不同直径管道对于换能器数量的要求。实验结果表明,换能器阵列能在水下管道中高效激励和接收T(0,1)模态导波。模拟损伤回波信号到达时间和幅度较好地反映了损伤的轴向位置及大小。换能器阵列具有安装简单,使用灵活的特点,为水下管道超声导波检测提供了有效手段。
- 范忠马书义武湛君
- 关键词：水下管道导波
- 基于导波技术的小口径管网实时检测系统被引量：4
- 2014年
- 基于超声导波无损检测技术,发展了一种用于小口径管网实时检测的新型诊断系统。系统包括以压电陶瓷晶片为敏感器件的柔性传感器阵列,导波激励接收硬件子系统及分析软件。柔性传感器阵列能表面贴装于任意尺寸的管线外壁,并可在管线中激励和接收轴对称模态导波。与现有导波激励接收系统不同,诊断系统包含有多通道的信号转换开关矩阵,能实现管网中不同管线检测所需信号通道的快速自动切换。检测实验表明,分析软件能有效辨识大于3%管线横断面积的腐蚀损伤,并能实时检测管线的状态变化,如腐蚀损伤扩展等。诊断系统具有检测效率高,使用灵活的特点,为小口径管网的实时检测提供了有效手段。
- 马书义武湛君王奕首刘科海
- 关键词：超声导波实时检测
- 非轴对称多元载荷条件下管道中纵向模态导波激励被引量：5
- 2015年
- 轴对称载荷是管道中轴对称模态导波激励的有效方法。然而,受换能器安装误差等因素的影响,激励载荷多会变为非轴对称载荷,进而使激励出的导波模态变得复杂。对非轴对称多元载荷条件下纵向模态导波的激励问题进行了深入研究。考虑两种典型的非轴对称载荷,采用简正模态展开技术,建立了导波激励声场与边界载荷的量化关系,进而分析了各模态导波的产生机理及载荷阵列对纵向导波激励的影响。采用有限元数值模拟验证了理论预测结果。考虑实际管道检测中出现的非轴对称载荷,提出了一种载荷补偿策略并进行了实验验证。结果表明,该方法能够有效抑制弯曲模态导波的产生,同时也有助于改善导波信号的噪声水平。
- 马书义武湛君刘科海王奕首
- 关键词：纵向模态
- 复合材料结构实时撞击监测系统被引量：1
- 2014年
- 为实时监测并评估发生在复合材料结构上的外部低速撞击,研制了一套基于压电传感器的被动式传感系统。系统包括分布式压电传感器网络、便携式采集硬件及分析软件。压电传感器网络覆盖结构被监测区域,并实时在线监测由于结构撞击而产生的应力波;多通道采集硬件并行采集各传感器信号,并以直接存储器访问(DMA)形式与分析软件进行数据交换;撞击事件评估采用了系统辨识技术,分析软件利用集成的系统辨识模型及获得的实时传感器数据对撞击位置和撞击载荷进行反问题求解。实验结果表明,研制的被动式传感系统能够准确辨识发生在复合材料结构上的撞击事件,并可有效估计撞击位置及撞击载荷历程。
- 范忠马书义武湛君
- 关键词：复合材料结构实时监测位置估计
- 加筋复合材料圆筒结构的撞击识别被引量：2
- 2013年
- 以加筋复合材料圆筒结构为对象,研究了复合材料结构的外部低速撞击识别问题。采用压电传感器获取发生低速撞击时在结构内产生的应力波信号。针对加筋复合材料结构的撞击位置识别,特别是监测区域边缘的位置识别问题,提出了基于传感器信号功率的两步法来估计撞击位置;撞击载荷的重构采用系统辨识方法,通过分析系统辨识方法中传递函数的模型阶次和相关性系数的关系,提出了模型阶次选择的原则以进一步完善该方法。结果表明:所提出的两步定位法可较好地估计所有监测区域的撞击位置,所改进的系统辨识方法可较好地识别非加筋区域上的撞击位置和撞击载荷时间历程;当撞击点为加筋区域时,由于筋条对应力波传播的复杂影响导致撞击识别误差偏大。
- 许龙涛王奕首武湛君马书义
- 关键词：系统辨识位置估计
- 加筋复合材料结构撞击识别的关键技术被引量：3
- 2013年
- 复合材料结构在外部撞击载荷作用下容易产生目不可检的损伤,进而导致结构承载能力降低。以复合材料加筋圆筒结构为对象,研究基于系统辨识模型的外部低速撞击识别实验的两个关键问题。首先,通过数据分析阐明和完善了系统辨识方法中传递函数的模型阶次选择原则;其次,针对压电传感器生产工艺和安装工艺难以保证各传感器均一性问题,提出了一种传感器信号修正方法,以提高载荷识别精度;最后,分析和讨论了加筋结构型式对撞击识别的影响。实验结果表明,本文所提方法能有效地提高识别和重构外部撞击载荷。
- 许龙涛武湛君王奕首马书义
- 关键词：复合材料结构系统辨识
- 空心圆管中导波频散特性与检测频率选择被引量：8
- 2014年
- 频散是长距离管道导波检测中影响检测频率选择的重要因素。通过分析空心圆管中纵向模态导波的频散特性,探讨导波检测常用模态L(0,2)和L(0,1)的频率选择问题。根据导波频散现象,建立缺陷回波分辨距离与激励信号参数间的量化关系,分析检测频率优化选择问题。以导波频散引起的信号分辨距离为依据,计算不同几何尺寸管道中L(0,2)和L(0,1)导波非频散段的限制频率。结果表明,限定或最小化缺陷回波分辨距离,可获得最佳的导波激励信号周期及检测频率或频段。随着管道几何尺寸变化,得到L(0,2)和L(0,1)导波频散特性变化的几个重要结论。当管道内径壁厚比不小于4时,L(0,2)导波低限频率与管道直径的乘积约为4.0 MHz·mm,高限频率与壁厚的乘积约为1.06 MHz·mm。对于小口径管中的L(0,1)导波,其高限频率与直径的乘积约为0.81 MHz·mm。这些简单的函数关系为管道检测时快速确定非频散段频率范围提供参考。
- 马书义武湛君刘科海王奕首
- 关键词：频散特性
