基于压电导波的钢制管道结构损伤识别系统的研究

目录

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第一章 绪 论

1.1 课题背景与意义

1.2 压电导波在管道损伤检测中的研究现状

1.2.1 管道导波检测的国外研究现状

1.2.2 管道导波检测的国内研究现状

1.2.3 信号分解降噪方法

1.2.4 基于智能算法的结构损伤识别方法

1.3 论文的主要研究内容

第二章 压电导波钢制管道损伤检测技术

2.1 引言

2.2 压电材料相关概念

2.2.1 压电效应

2.2.2 压电材料

2.2.3 压电方程

2.2.4 压电材料的主要性能参数

2.3 管道内超声导波传播特性

2.3.1 管道内超声导波的群速度与相速度

2.3.2 超声导波在管道中的频散特性

2.3.3 超声导波在管道中的多模态特性

2.3.4 实验管道超声导波频散曲线模拟

2.4 本章小结

第三章 压电导波钢制管道损伤检测系统设计

3.1 引言

3.2 压电导波钢制管道损伤检测系统框架

3.3 钢制管道损伤检测硬件系统的设计

3.3.1 压电传感器

3.3.2 函数发生器

3.3.3 功率放大器

3.3.4 数字示波器

3.3.5 数据采集卡

3.4 损伤识别数据采集系统设计

3.4.1 LABVIEW概述

3.4.2 数据采集及存储程序设计

3.4.3 信号观测系统设计

3.5 本章小结

第四章 管道损伤检测信号分析和损伤类型识别方法

4.1 引言

4.2 损伤特征提取方法

4.2.1 原始信号降噪处理

4.2.2 特征提取与特征向量构建

4.3 损伤类型识别方法

4.3.1 基于 BP 神经网络的损伤判别模型

4.3.2基于深度神经网络的损伤判别器

4.4 本章小结

第五章 压电导波钢制管道损伤检测系统的实验研究

5.1 引言

5.2 实验环境介绍

5.2.1 激励信号端的布置

5.2.2 激励信号的设计

5.2.3 信号接收端的布置

5.2.4 待测管道设计

5.3 实验方案设计

5.3.1 实验目的

5.3.2 实验场景

5.3.3 实验过程

5.3.4 激励信号特性确定

5.3.5 传感器布置方式的确定

5.4 实验结果分析

5.4.1 不同类型损伤的信号对比

5.4.2 不同损伤的特征对比

5.4.3 不同管道结构损伤判别器判别效果对比

5.5 缺陷的定位结果

5.5.1 脉冲回波法缺陷定位理论

5.5.2 缺陷定位结果

5.6 本章小结

第六章 结论与展望

6.1 结论

6.2 创新点

6.3 展望

参考文献

致 谢

作者简介

1 作者简历

2 硕士学位期间发表的学术论文

3 发明专利

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