小波變換在管道損傷檢測中的應(yīng)用研究.pdf

1、管道作為五大運輸工具之一，在運輸液體、氣體等方面具有特殊的優(yōu)勢，但是管道在長期使用中受到?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)濟上的巨大損失，而且會污染環(huán)境影響生態(tài)平衡，因此對管道進行損傷檢測越來越得到大家的關(guān)注。本文將管道簡化為圓柱殼結(jié)構(gòu)進行損傷檢測研究，內(nèi)容主要有以下幾個方面。 首先通過數(shù)值模擬，對三種邊界條件下(自由，簡支，懸臂)的含單雙裂紋的圓柱殼結(jié)構(gòu)進行了模態(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，通過對比由于損傷引起的理論和測量頻率改變百分比來確定損傷的軸向位置。由于圓柱殼的軸對稱性，引入某些特定位置的振型信息來確定損傷的環(huán)向位置，并且利用一階近似方法可估計損傷程度，最后利用含噪聲的測量頻率研究了該方法的穩(wěn)定性。 小波分析是一種信號的時間-尺度分析和時間-頻率分析方法，局部化和多尺度分析是精華所在，在實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)的損傷檢測中，對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)信號以及含圓孔的懸臂圓柱殼前四階振型分別進行小波分析，并對后者含噪聲情況進行小波分析以識別結(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。 近年來發(fā)展出的超聲導(dǎo)波檢測法，可以進行長距離、大范圍的缺陷檢測，受到國內(nèi)外無損檢測學(xué)者的極大關(guān)注，但是在檢測過程中，實際到達傳感器的信號中往往攙雜