lamb波结构健康监测集成化系统研究与验证

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1、０２９３密级：公开单位代码：１．弁雀４緣考朵緣隹硕女化乂（戀论文题目：Ｌａｍｂ波结构健康腔测集成化磊统研巧与體证学号１２１３０５３２０７姓名王培伦—’＾：：．＾；去ｖ：，Ｖ：：＼：导师干補．＾、Ｖ与’＾？苗．义气和皆；、专业、亡学位类别工括硫±今衣Ｍ■—＇■一类型含日制专业（领域）化器化表工精论文提交日期２日化年５月？南京邮电大学学位论文原创性声明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巧工作及取得的研究成

2、果。尽我所知，除了文中特别加标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过。的研巧成果，也不包含为获得南京邮电大学或其它教育坑构的学位或证书而使用过的材料与我－－同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示Ｔ谢意。一本人学位论文及涉及相关资抖若有不实，愿意承担切相关的法律责佐。叫硏巧生签名；击Ｉ日期；南京邮电大学学位论女使用授权声明本人授权南京邮电大学可＾＾＾保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子文档；化许论文被唐阅和借阅；可Ｌ：（将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库

3、进巧检索：描等＇可采用影印、缩印或制、汇编本学位论文。本文电子文档的容质扫复手段保存内和纸论文一。（刊）授权南。的内容相致论义的公布包括登京邮电大学研究生院办理涉密学位论文在解密后适用本授权书。怒店：研巧生签：签：日期＜如名导师名３ResearchandVerificationonLambWaveBasedStructuralHealthMonitoringIntegratedSystemThesisSubmittedtoNanjingUniversityofPostsandTelecommunicationsfortheD

4、egreeofMasterofEngineeringByWangpeilunSupervisor:Assoc.Prof.WangQiangMarch2016摘要结构健康监测是利用集成在结构中的先进传感/驱动元件网络来实现对结构状态的监测。通过对监测结果的分析来评判其内部是否发生变化，其性能是否改变，以达到结构能够安全使用的目的。目前按照监测的方式，监测系统可以被分为被动监测和主动监测两种方式。本文在探究Lamb波结构健康监测的原理基础上，通过对现有Lamb波结构健康监测系统的研究和接口方式的选取，最终研究基于Lamb波的主被动协同集成化结构健康监

5、测系统。本文的研究内容主要有以下几个方面：（1）介绍结构健康监测的研究背景及内容，重点介绍了基于Lamb波的主、被动系统集成技术的实现方法。（2）阐述Lamb波的基本理论，并介绍压电传感阵列的Lamb波监测原理，重点探究了主动系统和被动系统原理和架构。（3）研究了Lamb波主被动监测系统的协同工作机制。首先，在主动系统和被动系统的研究基础上，提出主被动协同监测系统。其次，介绍主被动系统的协同机制。最后，介绍协同系统的工作步骤，并指出主被动系统配合使用的监测机理。（4）研究了集成化结构健康监测系统设计。分析了主被动协同系统模块的功能特性，设计系统控

6、制类型和实现方式；依据系统的监测原理，设计开发系统的信号调理模块，其中主要是对响应信号的放大模块进行硬件设计；设计系统控制模块，实现系统的主被动协同控制，针对继电器控制模块进行硬件设计；最后根据功能模块的供电需求，对系统总体电源进行设计。（5）设计了集成化系统软件。按照主被动监测系统的设计原理和协同机制，设计协同系统的软件程序。针对数据采集卡发出和采集数据的软件设计；针对协同系统特性，对协同控制流程进行软件设计。（6）搭建系统设计进行实验研究。首先，做对比实验，比对有无继电器控制模块的实验结果，分析实验结果；其次，做主被动配合实验；最后，做无损和

7、有损的对比实验，分析实验数据。并根据实验数据，给出实验成像效果图。关键词:Lamb波，结构健康监测，被动系统，主动系统，集成化，协同，成像IAbstractStructuralhealthmonitoringcanmonitorthestructuralstatusbytheadvancedsensors/actuatorsnetworkintegratedinthestructure.Wecanjudgewhethertheinternalofthestructuralanditsperformanceischangedthroughthean

8、alysisofthemonitoringresults.Thisprocessforthepurposesofthesafelyusi