小波變換在管道損傷檢測(cè)中的應(yīng)用研究.pdf

1、管道作為五大運(yùn)輸工具之一，在運(yùn)輸液體、氣體等方面具有特殊的優(yōu)勢(shì)，但是管道在長(zhǎng)期使用中受到?jīng)_刷和腐蝕導(dǎo)致管壁減薄，常常發(fā)生泄漏事件，不僅造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失，而且會(huì)污染環(huán)境影響生態(tài)平衡，因此對(duì)管道進(jìn)行損傷檢測(cè)越來(lái)越得到大家的關(guān)注。本文將管道簡(jiǎn)化為圓柱殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行損傷檢測(cè)研究，內(nèi)容主要有以下幾個(gè)方面。 首先通過(guò)數(shù)值模擬，對(duì)三種邊界條件下(自由，簡(jiǎn)支，懸臂)的含單雙裂紋的圓柱殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了模態(tài)分析，根據(jù)頻率變化敏感度和振型信息，在損傷定位

2、準(zhǔn)則(DLAC)的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)比由于損傷引起的理論和測(cè)量頻率改變百分比來(lái)確定損傷的軸向位置。由于圓柱殼的軸對(duì)稱性，引入某些特定位置的振型信息來(lái)確定損傷的環(huán)向位置，并且利用一階近似方法可估計(jì)損傷程度，最后利用含噪聲的測(cè)量頻率研究了該方法的穩(wěn)定性。 小波分析是一種信號(hào)的時(shí)間-尺度分析和時(shí)間-頻率分析方法，局部化和多尺度分析是精華所在，在實(shí)際工程中得到了廣泛的應(yīng)用。本文將小波分析理論引入到圓柱殼結(jié)構(gòu)的損傷檢測(cè)中，對(duì)某一單元彈性模型損

3、傷(即剛度損傷)含裂紋懸臂圓柱殼的第一階軸向模態(tài)信號(hào)以及含圓孔的懸臂圓柱殼前四階振型分別進(jìn)行小波分析，并對(duì)后者含噪聲情況進(jìn)行小波分析以識(shí)別結(jié)構(gòu)損傷位置。裂紋位置由小波系數(shù)的局部極大值給出，并依據(jù)小波變換在各尺度上的小波系數(shù)模極大值與李氏指數(shù)之間的關(guān)系建立集中因子和損傷程度之間的關(guān)系。 近年來(lái)發(fā)展出的超聲導(dǎo)波檢測(cè)法，可以進(jìn)行長(zhǎng)距離、大范圍的缺陷檢測(cè)，受到國(guó)內(nèi)外無(wú)損檢測(cè)學(xué)者的極大關(guān)注，但是在檢測(cè)過(guò)程中，實(shí)際到達(dá)傳感器的信號(hào)中往往攙雜