检索结果-南通市图书馆

作者：赵泽太原理工大学

学位级别：硕士

在追求健康绿色生活和可持续化发展的设计诉求中,现代木结构迎来了发展的春天。为满足人类生产生活需求及充分利用各种型材,大多木结构都需要通过构件的榫卯连接、钉连接及销连接来实现各种结构功能。已有的木结构建筑破坏原因调查显示... 详细信息

在追求健康绿色生活和可持续化发展的设计诉求中,现代木结构迎来了发展的春天。为满足人类生产生活需求及充分利用各种型材,大多木结构都需要通过构件的榫卯连接、钉连接及销连接来实现各种结构功能。已有的木结构建筑破坏原因调查显示:大约80%的木结构建筑发生毁坏的原因都是由于连接节点的损坏,因此,木结构的节点连接在木结构的设计与安全评估中占有很重要的位置。其中,作为销连接典型代表的螺栓连接是现代木结构建筑最重要的连接方式之一。在该连接方式中,螺栓预紧力是实现良好连接的保障,若能对螺栓预紧力进行实时在线监测,则在确保木结构安全性方面提供了极大的保障。本文采用智能压电陶瓷检测技术对木结构的螺栓预加应力进行研究,通过应力波发射与采集系统研究应力波传播与木结构螺栓预应力的相关关系,结合时域反演技术和小波包分析建立了反应木结构螺栓松紧的预应力损失指数,为木结构螺栓预紧的健康监测提供了切实可行的方法。主要内容如下:首先,对木结构无损检测技术的应用与研究现状进行综述,介绍了应力波检测技术在木结构无损检测领域中的使用范围以及压电材料的基本物理特性,指出了使用集感知和驱动于一体的锆钛酸铅（PZT）可以很好的实现对木结构螺栓预应力退化进行实时监测。其次,对压电陶瓷的结构损伤监测方法及理论进行了介绍。对压电材料的分类、压电效应、压电材料的相关特性参数以及压电方程的相关理论进行论述,介绍了基于压电陶瓷材料的时域反演技术,讨论了使用该方法进行结构健康监测时的信号传递具体流程,给出了小波变换和小波包变换对工程结构响应信号的分解过程。为本文采用基于小波变换和小波包变换的能量评估指标奠定了理论基础。采用脉冲信号和扫频信号作为激励,分两组共14种情况对预紧螺栓进行动态实验分析,获得预加应力与PZT信号的相关关系。以脉冲信号作为激励源时,进行了八种不同的螺栓预应力值作用下的测试分析,通过时域反演法对PZT信号进行聚焦分析,获得聚焦信号峰值,实验结果表明:木试样的聚焦信号峰值和螺栓预应力呈正相关关系。因此构造了基于小波能量率的预应力损失指数来反映木结构的预紧力情况,该预应力损失指数与木结构螺栓预应力呈线性相关。基于以上认识,以扫频信号作为激励信号源,进行了六种不同螺栓预应力作用下的测试分析,并采用小波包能量分析方法构造出预应力损失指数,该指数同样具有与螺栓预应力损失呈正相关的特性。基于应力波传播的本质及螺栓预应力会使得连接木材相互紧密接触的特点,可知采用PZT所获得的聚焦信号包含了两木材之间接触面积的变化信息,它能够反应螺栓预应力的松紧程度。另一方面,预紧力亦会使木材自身发生挤密行为,加强了信号的传递,可见采用的基于PZT的主动监测方法可以对木结构的螺栓预应力损失进行监测,实验结果显示基于小波分析与小波包分析的木结构螺栓预应力退化损失指数能精确地评估木结构螺栓预应力损失情况。本文的研究为木结构螺栓连接预应力健康监测提供了依据,并给出了具体的监测指标。

关键词：木结构压电陶瓷时域反演技术螺栓监测预应力损失检测

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在役螺栓超声三维成像监测数据的智能化分析方法

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无损检测 2024年第5期46卷 11-14页

作者：姬升阳毛延翩冉毅川刘志辉曾广栋魏学锋代淮北原可义中国长江电力股份有限公司溪洛渡水力发电厂永善657300 中国特种设备检测研究院北京100029

螺栓是一种常见的机械连接件,一旦失效,可能会导致设备损坏、结构崩塌,甚至危及人身安全。因此,在役螺栓的监测一直受到广泛关注。将相控阵超声全聚焦技术应用于螺栓在役监测,开发了专用系统和阵列探头,实现了三维成像可视化监测,改变... 详细信息

螺栓是一种常见的机械连接件,一旦失效,可能会导致设备损坏、结构崩塌,甚至危及人身安全。因此,在役螺栓的监测一直受到广泛关注。将相控阵超声全聚焦技术应用于螺栓在役监测,开发了专用系统和阵列探头,实现了三维成像可视化监测,改变了螺栓监测数据单一的现状。针对大量三维图像化数据处理的关键问题,提出了智能化分析方法,对比分析了决策树、支持向量机和神经网络算法的适用性,最终开发了基于决策树算法的智能分析评价软件模块并取得了较好的检测效果。

关键词：螺栓监测相控阵超声全聚焦智能化检测

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