小波分析在無(wú)損探傷中應(yīng)用【開(kāi)題報(bào)告】

1、<p><b>　　畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi)題報(bào)告</b></p><p><b>　　信息與計(jì)算科學(xué)</b></p><p>　　小波分析在無(wú)損探傷中應(yīng)用</p><p>　　一、綜述本課題的研究動(dòng)態(tài), 說(shuō)明選題的依據(jù)和意義</p><p>　　小波分析是一種運(yùn)用傅里葉(Fourier)變換的局部化思

2、想, 進(jìn)行時(shí)空序列分析的一種數(shù)學(xué)方法.</p><p>　　小波分析在無(wú)損探傷中的應(yīng)用主要是依據(jù),結(jié)構(gòu)發(fā)生損傷后,其結(jié)構(gòu)動(dòng)態(tài)特性,如固有頻率、阻尼、振型等將發(fā)生相應(yīng)的變化.通過(guò)監(jiān)測(cè)結(jié)構(gòu)的動(dòng)力特性變化,可以推斷結(jié)構(gòu)服役狀態(tài),為結(jié)構(gòu)早期的損傷預(yù)測(cè)與評(píng)估提供依據(jù).然而,結(jié)構(gòu)的損傷特征一般都很難直接根據(jù)原始信號(hào)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(xiàn)出來(lái).小波理論是最近幾十年內(nèi)發(fā)展起來(lái)的并在許多領(lǐng)域已經(jīng)

3、取得了富有成效的信號(hào)分析工具,特別是用于檢測(cè)信號(hào)的突變或瞬態(tài)特征已經(jīng)成為小波理論研究的一個(gè)重要領(lǐng)域.基于超聲導(dǎo)波在結(jié)構(gòu)中的傳播特性,利用小波分析實(shí)現(xiàn)了在結(jié)構(gòu)任意點(diǎn)上清楚的分離回波和入射波,計(jì)算其時(shí)間差,通過(guò)導(dǎo)波在時(shí)間差上的傳播路程來(lái)確定損傷位置,但這種方法要求能夠較為準(zhǔn)確地測(cè)定導(dǎo)波的傳播速度,當(dāng)導(dǎo)波速度不準(zhǔn)確時(shí)將會(huì)嚴(yán)重的影響到定位信息的準(zhǔn)確性,同時(shí)他們也沒(méi)有對(duì)如何識(shí)別裂紋深度提供可行的方法.與之相比,提取損傷結(jié)構(gòu)空間信息,如應(yīng)力、應(yīng)變、

4、振型等,將其直接用于小波分析,利用小波系數(shù)的突變來(lái)識(shí)別裂紋,該方法定位損傷有著直觀、便捷的優(yōu)點(diǎn),并且不需要其他測(cè)量條件,具有很強(qiáng)的操作性.</p><p>　　小波分析的概念是由法國(guó)從事石油信號(hào)處理的工程師J.Morlet在1974年首先提出的,通過(guò)物理的直觀和信號(hào)處理的實(shí)際需要經(jīng)驗(yàn)的建立了反演公式,當(dāng)時(shí)未能得到數(shù)學(xué)佳的認(rèn)可.但如今小波分析是當(dāng)前數(shù)學(xué)中一個(gè)迅速發(fā)展的新領(lǐng)域,它同時(shí)具有理論深刻和應(yīng)用十分廣泛的雙重意

5、義.小波分析是當(dāng)前應(yīng)用數(shù)學(xué)和工程學(xué)科中一個(gè)迅速發(fā)展的新領(lǐng)域,經(jīng)過(guò)近10年的探索研究,重要的數(shù)學(xué)形式化體系已經(jīng)建立,理論基礎(chǔ)更加扎實(shí).與Fourier變換相比,小波變換是空間(時(shí)間)和頻率的局部變換,因而能有效地從信號(hào)中提取信息.通過(guò)伸縮和平移等運(yùn)算功能可對(duì)函數(shù)或信號(hào)進(jìn)行多尺度的細(xì)化分析,解決了Fourier變換不能解決的許多困難問(wèn)題.小波變換聯(lián)系了應(yīng)用數(shù)學(xué)、物理學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、信號(hào)與信息處理、圖像處理、地震勘探等多個(gè)學(xué)科.數(shù)學(xué)家認(rèn)為,小

6、波分析是一個(gè)新的數(shù)學(xué)分支,它是泛函分析、Fourier分析、樣調(diào)分析、數(shù)值分析的完美結(jié)晶;信號(hào)和信息處理專(zhuān)家認(rèn)為,小波分析是時(shí)間—尺度分析和多分辨分析一種新技術(shù),它在信號(hào)分析、語(yǔ)音合成、圖像識(shí)別、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、數(shù)據(jù)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(xué)意義和應(yīng)用價(jià)值的成果.</p><p>　　二、研究的基本內(nèi)容, 擬解決的主要問(wèn)題: </p><p>　　研究的基本內(nèi)容

7、: 小波分析在無(wú)損探傷中的應(yīng)用.</p><p>　　解決的主要問(wèn)題:分析結(jié)構(gòu)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(guān)資料, 做好筆記;</p><p>　　仔細(xì)閱讀研究文獻(xiàn)資料

8、;</p><p>　　在老師指導(dǎo)下,確定整個(gè)論文的思路, 列出論文提綱, 撰寫(xiě)開(kāi)題報(bào)告; </p><p><b>　　翻譯英文資料; </b></p><p>　　開(kāi)題報(bào)告通過(guò)后,撰寫(xiě)畢業(yè)論文;</p><p><b>　　上交論文初稿; </b></p><p>　　反

9、復(fù)修改論文, 修改英文翻譯, 撰寫(xiě)文獻(xiàn)綜述; </p><p><b>　　論文定稿. </b></p><p>　　二. 方法、措施: 通過(guò)到圖書(shū)館、上網(wǎng)等查閱收集資料, 參考相關(guān)內(nèi)容. 在老師指導(dǎo)下, 歸納整理各類(lèi)問(wèn)題. </p><p><b>　　四、參考文獻(xiàn): </b></p><p>

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