小波分析在無損探傷中應用【開題報告】

1、<p><b>　　畢業(yè)設計開題報告</b></p><p><b>　　信息與計算科學</b></p><p>　　小波分析在無損探傷中應用</p><p>　　一、綜述本課題的研究動態(tài), 說明選題的依據和意義</p><p>　　小波分析是一種運用傅里葉(Fourier)變換的局部化思

2、想, 進行時空序列分析的一種數學方法.</p><p>　　小波分析在無損探傷中的應用主要是依據,結構發(fā)生損傷后,其結構動態(tài)特性,如固有頻率、阻尼、振型等將發(fā)生相應的變化.通過監(jiān)測結構的動力特性變化,可以推斷結構服役狀態(tài),為結構早期的損傷預測與評估提供依據.然而,結構的損傷特征一般都很難直接根據原始信號作出解釋,需要借助一定的分析工具將損傷特征以一定的形式展現出來.小波理論是最近幾十年內發(fā)展起來的并在許多領域已經

3、取得了富有成效的信號分析工具,特別是用于檢測信號的突變或瞬態(tài)特征已經成為小波理論研究的一個重要領域.基于超聲導波在結構中的傳播特性,利用小波分析實現了在結構任意點上清楚的分離回波和入射波,計算其時間差,通過導波在時間差上的傳播路程來確定損傷位置,但這種方法要求能夠較為準確地測定導波的傳播速度,當導波速度不準確時將會嚴重的影響到定位信息的準確性,同時他們也沒有對如何識別裂紋深度提供可行的方法.與之相比,提取損傷結構空間信息,如應力、應變、

4、振型等,將其直接用于小波分析,利用小波系數的突變來識別裂紋,該方法定位損傷有著直觀、便捷的優(yōu)點,并且不需要其他測量條件,具有很強的操作性.</p><p>　　小波分析的概念是由法國從事石油信號處理的工程師J.Morlet在1974年首先提出的,通過物理的直觀和信號處理的實際需要經驗的建立了反演公式,當時未能得到數學佳的認可.但如今小波分析是當前數學中一個迅速發(fā)展的新領域,它同時具有理論深刻和應用十分廣泛的雙重意

5、義.小波分析是當前應用數學和工程學科中一個迅速發(fā)展的新領域,經過近10年的探索研究,重要的數學形式化體系已經建立,理論基礎更加扎實.與Fourier變換相比,小波變換是空間(時間)和頻率的局部變換,因而能有效地從信號中提取信息.通過伸縮和平移等運算功能可對函數或信號進行多尺度的細化分析,解決了Fourier變換不能解決的許多困難問題.小波變換聯系了應用數學、物理學、計算機科學、信號與信息處理、圖像處理、地震勘探等多個學科.數學家認為,小

6、波分析是一個新的數學分支,它是泛函分析、Fourier分析、樣調分析、數值分析的完美結晶;信號和信息處理專家認為,小波分析是時間—尺度分析和多分辨分析一種新技術,它在信號分析、語音合成、圖像識別、計算機視覺、數據壓縮、地震勘探、大氣與海洋波分析等方面的研究都取得了有科學意義和應用價值的成果.</p><p>　　二、研究的基本內容, 擬解決的主要問題: </p><p>　　研究的基本內容

7、: 小波分析在無損探傷中的應用.</p><p>　　解決的主要問題:分析結構中損傷的位置、深度、大小.</p><p>　　三、研究步驟、方法及措施: </p><p><b>　　一. 研究步驟:</b></p><p>　　查閱相關資料, 做好筆記;</p><p>　　仔細閱讀研究文獻資料

8、;</p><p>　　在老師指導下,確定整個論文的思路, 列出論文提綱, 撰寫開題報告; </p><p><b>　　翻譯英文資料; </b></p><p>　　開題報告通過后,撰寫畢業(yè)論文;</p><p><b>　　上交論文初稿; </b></p><p>　　反

9、復修改論文, 修改英文翻譯, 撰寫文獻綜述; </p><p><b>　　論文定稿. </b></p><p>　　二. 方法、措施: 通過到圖書館、上網等查閱收集資料, 參考相關內容. 在老師指導下, 歸納整理各類問題. </p><p><b>　　四、參考文獻: </b></p><p>

10、　　成禮智, 王紅霞, 羅永. 小波的理論與應用 [M]. 北京: 科學出版社, 2004.</p><p>　　楊建國 . 小波分析及其工程應用  [M]. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2003.</p><p>　　陳基明. 小波分析基礎 [M]. 上海大學出版社. 2002. </p><p>　　Meyer Y. Wavelets

11、 and applications [M]. New York: Springer-Verlag, 1992. 228 - 250 .</p><p>　　Malat S, Hwang W. Singularity Detection ang processing With Wavelets [J]. IEE Transactions of Iformation Theory .1992.38:617-643.&