温度与拉力对emi损伤检测技术的影响及补偿方法

《温度与拉力对emi损伤检测技术的影响及补偿方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号学校代码密级身肀科技人牙博士学位论文温度与拉力对损伤检測技术的影响及补偿方法学位申请人：杨景文学科专业：结构工程指导教师：朱宏平教授答辩日期：年月日ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofDoctorofEngineeringTheeffcctandcompensationmethodoftemperatureandtensionforEMIdamagedetectiontechnologyCand

2、idate：：：，独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：曰期丨■年〈月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被査阅和借阅。本人授权华中科技大

3、学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本论文属于保密口，在年解密后适用本授权书。不保密请在以上方框内打“十）学位论文作者签名指导教师签名：曰期：年（月曰曰期月多曰华中科技大学博士学位论文摘要土木工程结构在服役过程中不可避免的会受到各种不利因素的影响，可能造成结构的损伤，这种损伤的积累会使结构产生安全隐患，甚至导致整体结构的破坏。为能够及时了解结构的健康状态，结构健康监测系统应运而生。其中基于压电阻抗的损伤检测技术以其独特的优势引起了许多专

4、家学者关注，近年来发展十分迅速。而损伤检测技术会受到包括温度和外力等等外部因素的影响。本文在前人研究基础上综合理论分析、实验研究、数据处理等手段，针对损伤检测技术的外部影响因素进行以下几方面的研究工作。通过研究温度对压电材料参数的影响，从理论上探究了温度对损伤检测技术的影响，并进行了实验验证。对比分析了不同温度工况下测得导纳曲线的变化规律，随着温度的升高导纳曲线整体趋势不变，但是导纳曲线峰值对应的频率会减小，同时导纳曲线峰值会变大。再对实验所测数据进行损伤指标分析，得出温度的改变会使得相同健康状态下的指标发生变化

5、，导致对结构健康状态的误判。在一维理论模型的基础上增加了拉力作用，并推导了拉力作用下结构导纳的表达式，从理论上分析了拉力对损伤检测技术的影响。再针对拉力荷载作用下的损伤检测技术进行了实验研究。分别对无损钢梁和损伤后的钢梁施加不同拉力，分析不同拉力工况对导纳曲线及指标的影响。相同健康状态下拉力的增大会导致结构导纳值的减小，同时会导致损伤指标的增大。再分析损伤前后指标的变化以及拉力对损伤指标的影响。通过损伤前后指标的变化能够检测出结构的损伤，但当损伤程度不变结构承受拉力时，拉力的变化同样会引起损伤指标的变化，导致对结

6、构健康状态的误判。针对温度对损伤检测技术的影响，采用了有效频率偏移方法对技术进行温度补偿。通过方法对不同温度下结构的导纳信息进行处理，补偿了温度对导纳曲线横向及纵向的影响。通过对比分析补偿前后指标，可以明显看出经过补偿后的指标一定程度上减小了温度引起的指标变化。将加入了补偿方法的损伤检测检测技术运用到实际工程中。首先对无损伤和有损伤发生的桥梁结构进行监测，对比分析了不同时间不同温度下导纳变化及指标的变化。再用方法对无损和损伤处的导纳信息进行处理，发现经过补偿后的指标可以更加有效的判断结构损伤发生及发展。针对拉力因

7、素对损伤检测技术的影响，采用神经网络的方法进行拉力补偿。针对拉力影响实验，对实验测试的健康状态下导纳信息进行神经网络进行训练及仿真。利用仿真所得结果可以预测在不同拉力作用下健康状态下的导纳信息。再将拉力作用下实测的导纳信息与预测值对比，通过指标的分析即可有效判断结构的健康状态。关键词：结构健康监测损伤检测；方法；传感器；温度补偿；拉力补偿有效频率偏移神经网络华中科技大学博士学位论文丁，屯中科技大学博士学位论文华中科技大学博士学位论文目录練绪论概述研究背景与意义研究现状及存在问题本文主要研究内容损伤检測技术介绍引言

8、压电传感器及其性能损伤检测技术原理本章小结温度及拉力对损伤检測技术影响研究引言技术温度因素研究技术拉力因素研究本章小结基于方法的温度影响补偿研究引言温度补偿方法温度影响补偿算例分析华中科技大学博士学位论文工程运用实例本章小结基于神经网络方法的拉力影响补偿研究弓丨人工神经网络介绍神经网络补偿方法拉力影响补偿算例分析结论与展望全文总结未来工作展望参考文献附录攻读学位期间发表的