不同結(jié)構(gòu)構(gòu)件的動(dòng)力響應(yīng)檢測(cè)方法

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1、致謝本文是在指導(dǎo)老師楊健輝教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的?；仡櫲甑难芯可鷮W(xué)習(xí)生涯，導(dǎo)師楊健輝嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，一絲不茍的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我，使我終生受益。在本文研究過(guò)程中，導(dǎo)師楊健輝多次詢問(wèn)研究進(jìn)程，常常親身來(lái)到實(shí)驗(yàn)室為我指點(diǎn)迷津，開(kāi)拓思路，熱忱鼓勵(lì)。同時(shí)在思想和生活上給予了我無(wú)微不至的關(guān)懷，在此謹(jǐn)向?qū)熤乱哉\(chéng)摯的謝意和深深的祝福！在此，我還要特別感謝后勤集團(tuán)總經(jīng)理熊政專老師、土木學(xué)院余永強(qiáng)院長(zhǎng)、王輝老師和周淼老師在我做試驗(yàn)過(guò)程中提供的便利條件與幫助。感謝我的師兄師弟、師妹們，他們?cè)谖易鲈囼?yàn)過(guò)程中給予了我

2、極大的幫助。感謝我室友們，給我營(yíng)造了一個(gè)如家一般溫暖的宿舍環(huán)境，我會(huì)永遠(yuǎn)記住我們?cè)谝黄鹕畹娜兆?！特別感謝我的父母，是他們無(wú)私的支持我的學(xué)業(yè)，養(yǎng)育之恩，無(wú)以回報(bào)，你們永遠(yuǎn)健康快樂(lè)是我終身最大的心愿！感謝本文所參考和引用的所有文獻(xiàn)作者，他們的心血和研究成果也促進(jìn)了本論文的完成。最后感謝各位專家、教授在百忙中對(duì)論文的審閱和指正。摘要建筑材料在整個(gè)工程中扮演著重要的角色，從材料性質(zhì)上可分為金屬類(以鋼管、鋼板為代表)和非金屬類(以混凝土為代表)；從形態(tài)上可分為線狀材料如鋼管，板狀材料如鋼板和噴射混凝土，體狀材料如塔吊和混凝土結(jié)構(gòu)等。對(duì)上述幾

3、種材料的無(wú)損檢測(cè)方法雖然很多，但判斷一種方法的優(yōu)劣主要看其檢測(cè)結(jié)果是否正確；其次則要考慮是否容易實(shí)現(xiàn)。本文根據(jù)一維應(yīng)力波理論和平面薄板中應(yīng)力波傳播理論，分別建立了不同工況下的室內(nèi)模型試驗(yàn)；采用utekl動(dòng)態(tài)信號(hào)采集儀采集試驗(yàn)數(shù)據(jù)，并應(yīng)用Matlab軟件重現(xiàn)振動(dòng)波形，再利用小波的多分辨率分析和長(zhǎng)度分形維方法提取分析真實(shí)的信息，最后再對(duì)比分析不同工況下模型的動(dòng)態(tài)響應(yīng)信號(hào)，由此建立了幾種形態(tài)材料無(wú)損檢測(cè)的測(cè)試和評(píng)價(jià)機(jī)制。本文主要對(duì)以下幾個(gè)方面進(jìn)行了研究：(1)在前人的理論研究基礎(chǔ)上，分析一維應(yīng)力波傳播理論和平面薄板中應(yīng)力波傳播理論，為后期室

4、內(nèi)模型試驗(yàn)的建立提供理論依據(jù)；(2)根據(jù)應(yīng)力波在介質(zhì)中傳播規(guī)律和應(yīng)力波能量機(jī)制的分析，結(jié)合本文所研究?jī)?nèi)容，總結(jié)了應(yīng)力波傳播能量衰減形式和總衰減系數(shù)與主頻率之間的關(guān)系，為后續(xù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果分析提供了分析方法；(3)針對(duì)金屬類材料的無(wú)損檢測(cè)，以鋼管為代表，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)了不同工況下的鋼管模型，即不同長(zhǎng)度兩端自由鋼管模型和經(jīng)銹蝕除銹、損傷后的不同長(zhǎng)度鋼管模型，分別對(duì)不同工況下的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行提取分析；(4)針對(duì)非金屬類材料的無(wú)損檢測(cè)，以普通混凝土薄板為代表，在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)設(shè)計(jì)了不同強(qiáng)度等級(jí)的試驗(yàn)?zāi)Ｐ?，并測(cè)試了不同工況下的混凝土薄板動(dòng)態(tài)響應(yīng)曲線；(

5、5)運(yùn)用Matlab軟件重現(xiàn)振動(dòng)波形，再利用小波的多分辨率分析和長(zhǎng)度分形維方法，對(duì)室模型試驗(yàn)進(jìn)行了對(duì)比分析和計(jì)算，建立了振動(dòng)波形與各個(gè)工況參數(shù)之間的關(guān)系，得到了能夠表征對(duì)材料無(wú)損檢測(cè)的幾個(gè)重要參數(shù)，即小波分量頻譜圖、主頻率值、首波整周期和能量總衰減系數(shù)。關(guān)鍵詞：無(wú)損檢測(cè)；鋼管；鋼板；混凝土薄板；小波分析；分形維；頻譜圖；能量衰減系數(shù)；主頻率值；MatlabIIIAbstractBuildingmaterialsplayanimportantroleinthewholeproject,itcanbedividedintometals(r

6、epresentedbysteeltube,steelplate)andnon-metallic(asrepresentedinconcrete)fromthematerialproperties;Fromtheshapecanbedividedintolinearmaterialssuchassteel,plate-likematerialssuchassteelandshotcrete,bulkmaterialssuchascranesandconcretestructure.Therehavebeenusedinnon-dest

7、ructivetestingmethodoftheseveralmaterials,butitmainlytoseetheirtestresultsisawayofjudgingthemerits;Thesecondistoconsiderwhethereasytoimplement.Inthispaperbasedontheone-dimensionalplanestresswavetheoryandthetheoryofstresswavepropagationinthin,itisestablishedindoormodelte

8、stdifferentworkingconditions.Itisthatcollectingtestdatabyusingtheutekldynamicsignalacquisitioninstrument,using