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基于BP神经网络的闸门损伤检测

0引言钢闸门在长期自然环境和使用环境的双重作用下,会产生不同程度的损伤,导致闸门功能减弱,这就要求人们及时发现并修复损伤。传统的闸门损伤检测方法有基于振动的检测,如时域法、频域法等;其他无损检测,如超声波法、红外线法等。但这些方法都要求事先已知闸门损伤的大致部位,且易于接近。事实上,很多闸门如水下闸门较难接近,或闸门太大(如三峡的船闸),布置的应变片、传感器等数量多,在实际检测时都有一定困难,这就要求寻找一种更方便的检测方法。由于神经网络自身的特点,即容错性、鲁棒性、自适应性,能将实测参数的变化,与储存在数据库中可能的损伤序列参数的变化,进行模式比较与匹配来识别损伤。因此,将神经网络用于闸门的损伤检测就显示出其独特的优点。1闸门的模态分析模态分析主要用于决定闸门的固有频率和振型。用有限元进行模态分析时,视闸门为无阻尼振动,其对应的方程为:[M]¨u+[K]u=0(1)式中:[K]为结构的刚度矩阵,称为总刚;[M]为结构的质量矩阵...  (本文共3页) 阅读全文>>

《品牌(理论月刊)》2011年05期
品牌(理论月刊)

浅析金属材料无损伤检测的现状及新的方法

一、金属材料无损伤检测现状金属材料无损伤检测是通过利用声、光、热、电、磁等由于金属材料内部结构的形态以及变化所做出的反应进行检测,从而查明材料内部是否存在异常或者缺陷。以下就对几种常用无损伤检测方法的应用现状进行分析:(一)激光无损伤检测技术激光无损伤检测技术是指由于激光本身所具有的性能,通过给被测材料增加加使其产生形变,材料内部存在异常或者缺陷部位的形变量与正常部位存在差异,而此时激光可以将通过对检测材料施加荷载作用前后所形成的信息图像的叠加来反映其内部结构是否存在缺陷。但是激光无损伤检测技术的成本较高、安全性差,仍处于发展完善的阶段。目前激光无损伤检测主要应用于高温条件、不易接近的样品以及超薄超细的样品检测下。例如热钢材的无损伤线检测、放射性样品的检测等。而且由于激光束可入射到检测材料的任何部位,可以用来检测金属材料形状不规则的样品[1]。(二)超声无损伤检测技术超声无损伤检测技术利用计算机技术、信号采集技术以及图像处理技术...  (本文共1页) 阅读全文>>

《浙江大学学报(工学版)》2007年01期
浙江大学学报(工学版)

多分辨率损伤检测结果的最大联合概率融合算法

在现代土木工程中重大工程结构的使用期不断增长,同时大量现有重要基础设施已进入老化阶段,为了能够实时监测新老结构的健康状况,结构健康监测技术及其应用已成为当前国内外土木工程研究的热点课题[1-2].为了获得比较丰富的结构健康状态信息,需要在结构的适当部位安装多个传感器接收各个类型的检测信号.随着损伤检测技术的发展,针对各类型检测信号已提出多种损伤检测方法[3],若健康监测系统采用分布式信息处理方式,则可实现多种损伤检测方法的联合应用,从而获得更加令人满意的损伤检测结果.决策融合是分布式健康监测系统中最高层次的信息融合[4],对于采用决策融合的分布式结构损伤检测系统,其决策融合中心负责将各子损伤检测方法所得到的子损伤检测结果进行综合处理,以此得出最终的损伤检测结果.损伤检测结果融合算法即决策融合准则的优劣直接关系到分布式损伤检测系统的性能,而检测结果融合算法中的各参数对监测系统性能的影响规律又对整个监测系统的建立具有指导意义.Ten...  (本文共8页) 阅读全文>>

河海大学
河海大学

自适应神经智能方法及其在结构损伤诊断中的应用

利用结构的振动响应和系统动态特性参数进行结构损伤检测是目前国内外研究的热点和难点。虽然该方法已在实际工程损伤检测方面得到了较广泛的应用,但是随着损伤的积累以及老化结构的增加,为了更加准确的对损伤进行定位和定量,需要发展新的信号处理方法提取对损伤敏感的特征因子。本文在总结回顾以前工作的基础上,主要开展了如下4个方面的工作:(1) 当结构发生损伤时,在损伤处,其模态振型或其高阶导数不连续即存在奇异,这种奇异性可以通过寻找其小波变换模极大在细尺度下的收敛的横坐标来检测,奇异性位置即对应结构中的损伤位置;为了对损伤程度进行诊断,利用神经网络较强的非线性映射能力来模拟小波变换模极大和损伤程度之间的非线性关系,采用db2小波对模态振型进行离散小波变换,将多个尺度下小波变换模极大值进行归一处理后,作为BP网络的输入参数,输出为结构的损伤程度。通过数值算例验证了该方法简单易行、精度高,可以在实际检测中推广应用。(2) 根据利用模态曲率进行损伤检...  (本文共130页) 本文目录 | 阅读全文>>

武汉大学
武汉大学

主被动波动损伤检测方法研究

疲劳裂纹以及裂纹扩展形成的裂缝是结构失效中的主要破坏形式,结构受到本身结构缺陷、疲劳效应、材料老化、外部环境荷载等作用,由于疲劳强度的不断降低不可避免地会产生疲劳裂纹,为避免危害性事故的发生,须及时进行损伤检测并采取必要的补救措施。对结构体的损伤识别、损伤程度评估、损伤定位与结构剩余寿命预测等一系列结构健康监测技术的应用,对于结构体的安全维护存在重要的理论研究价值与工程应用前景。目前混凝土结构中的裂缝与金属中裂纹的识别主要使用基于超声的损伤检测方法,通过超声导波在结构中传播表现出的线性以及非线性特征以识别结构中的裂纹以及裂缝损伤。然而由于导波传播的衰减以及闭合裂纹检测时的透声特性,传统的无损检测方法难以检测出混凝土中较深的裂缝与金属中闭合状态的疲劳裂纹。本文结合表面波与时间反转理论对混凝土结构中的表面裂缝进行主动方式损伤识别研究,以及基于环境噪声激励下格林函数重构的方法对金属板中的疲劳裂纹进行被动方式的损伤检测研究。本文工作主要...  (本文共77页) 本文目录 | 阅读全文>>

郑州大学
郑州大学

基于非线性超声的材料损伤检测研究

复合材料具有比强度高、比模量高以及质量轻等优点,被广泛应用于航空航天和汽车等工程领域。而非线性超声检测技术检测范围广,对材料服役早期产生的微裂纹和微变形等较为敏感,近年来,受到了国内外学者的重点研究。本文基于超声非线性效应,对铝板的疲劳损伤以及复合材料层合板的拉伸损伤进行非线性超声无损检测研究。首先,依据非线性超声的理论知识,推导出固体介质中的非线性超声波动方程,得到能够评价材料损伤情况的相对二阶超声非线性系数的表达式,并探究了Lamb波的传播特性。其次,对完整铝板、含孔铝板以及用复合材料补片修补后铝板分别进行疲劳试验和非线性超声波检测试验,提取三组试件不同疲劳周期下的基波幅值和二次谐波幅值,得到其相对二阶超声非线性系数,并拟合出相对二阶超声非线性系数随疲劳周期变化的曲线图,以研究相对二阶超声非线性系数与铝板疲劳损伤的对应关系。接着,介绍了FFT变换和HHT变换的原理和流程,并对同一组Lamb波信号进行时频分析,对比FFT变换和...  (本文共78页) 本文目录 | 阅读全文>>