导读:本文包含了扭转波论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:伸缩,导波,桩基,电压,波导,磁导率,模型。
扭转波论文文献综述
李法新,谢明宇,宦强[1]（2018）在《采用压电换能器基于圆柱扭转共振和扭转波传播的剪切模量精确测量》一文中研究指出材料弹性模量的准确测量具有重要而广泛的意义。美国ASTM标准主要采用自由梁共振法、脉冲振动激励法、以及声速法来测量弹性模量。但这些方法在测量剪切模量时,均采用矩形条状样品,通常会产生较大的误差。ASTM中还指出,采用圆柱状样品基于扭转共振来测量剪切模量更为准确,而且计算公式也更简单。然而,目前最大的困难是无法有效地激励样品的扭转共振。本文提出采用厚度极化、厚度剪切模式的两片压电半圆环构成一个扭转换能器对圆柱状样品激励扭转共振,同时还可以在样品中激励非频散的扭转导波T(0,1)。先是对压电换能器-圆柱样品进行了压电等效电路分析,给出了扭转共振频率与剪切模量的精确对应关系。接着用该方法对45号钢、铝、石英玻璃进行了剪切模量的测试,结果表明对于较短的样品,一阶扭转共振峰比较明显,而对于较长的样品,只能采用高阶扭转共振峰来测量。共振法测量剪切模量的重复误差非常小,约为0.2%。采用扭转波传播方法测量剪切模量原理非常简单,实验结果表明,采用较高的中心激励频率(>250kHz)可以减小波传播时间的测量误差,测量结果更稳定,但这种方法更适合较长的圆柱样品。本文提出的剪切模量测量方法简单、方便、测量误差小,而且是无损的,具有重要的应用价值。(本文来源于《2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）》期刊2018-11-23）
鲍丙豪,张小蝶,张元胜[2]（2018）在《磁弹耦合扭转波位移传感器输出电压理论研究》一文中研究指出磁弹耦合位移传感器感应线圈电压是由应力波引起的磁化强度变化决定的,而应力与偏置磁铁处的材料磁导率密切相关,因此磁导率与磁化强度变化率的确定是建立输出电压模型的关键。根据铁磁材料的弹性力学理论和磁机耦合模型,确定了扭转波运动方程;建立材料等效场分布模型,并结合麦克斯韦方程和磁化强度进动方程,确定波导丝磁导率;根据磁机效应的Jiles-Atherton理论,建立了波导丝弹性形变感应磁化强度模型。根据磁导率及磁化强度模型,并借助电磁感应定律构建了感应线圈的输出电压模型。利用实验平台验证了接收线圈匝数和激励脉冲的脉宽、频率对输出电压的影响,为磁弹耦合位移传感器的研究提供了理论依据。(本文来源于《传感技术学报》期刊2018年06期）
李衡[3]（2018）在《基于扭转波的桩基缺陷识别技术研究》一文中研究指出在工程中,桩基起着重要且基础性的作用,获得了普遍的应用。桩基的质量关系到工程的安全与稳定,但是桩基施工条件恶劣、施工过程复杂并且多深埋地下具有一定的隐蔽性,导致桩基的质量较难保证,因此桩基的无损检测过程是基桩工程一个必不可少的组成部分。在进行桩基的无损检测时,检测环境普遍含有复杂的噪声,同时检测信号在传播过程中衰减严重,从而导致接收到的信号存在绝对幅值小,信噪比低的问题。桩基缺陷信号的去噪以及桩基缺陷信号特征向量的提取和缺陷的识别影响无损检测的质量、成本等,是应力波反射法无损检测技术的重要环节和步骤。因此本文主要从信号去噪以及特征向量的提取和识别等几个方面进行研究。针对桩基检测环境复杂,存在复杂噪声的问题,本文首先引入了经验模态分解算法,利用峭度准则和信号的自相关分析改进了传统经验模态分解时空去噪方法,对信号进行第一次去噪,仿真实验验证了改进算法在保留信号特征信息的前提下取得了一定的去噪效果。在第一次去噪的基础上,利用EMD小波阈值法对信号进行二次去噪,通过两次去噪构成本文完整的去噪过程。仿真结果显示基于EMD的缺陷信号去噪获得了理想的去噪效果。针对缺陷的隐蔽性特征,以及现有特征选择方法存在的识别率低,并且当特征向量元素过多时,影响识别效率,不能真实的展现信号特征等问题,本文通过对桩基缺陷信号进行经验模态分解构建了基于信息熵的均值特征向量,用于后续对特征向量的降维选择。然后引入模糊聚类算法,首先对均值特征向量进行相空间重构,利用模糊聚类算法对重构的均值特征向量进行降维,实现对特征向量的降维选择。通过BP神经网络对降维选择效果进行验证,仿真实验显示基于模糊聚类降维的特征向量取得了较高的识别率和较低的时间消耗,同时通过仿真实验讨论了聚类数对识别训练的影响,以及相空间重构时数据的取舍对实验识别率的影响。本文从数值仿真,到信号数据的去噪到最后的特征选择以及缺陷识别进行了研究,比较完整的实现了对桩基缺陷信号的处理与识别,并且取得了理想的实验效果。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2018-04-23）
张小蝶[4]（2018）在《基于磁致伸缩材料磁弹耦合扭转波位移传感器研究》一文中研究指出磁致伸缩材料在磁场作用时会发生变形,产生磁致伸缩现象,并在材料中形成扭转导波。磁弹耦合扭转波位移传感器是利用纵向扭转导波的传播延时实现位移(或液位)测量,其精度高、抗干扰性强、环境适应性强、应用范围广泛、具有重要的研究价值,已成为当今传感器领域的重要分支。本文首先对传感器的相关研究和应用背景进行了简要说明,并简单介绍了磁致伸缩位移传感器的优势及其发展现状。详细阐述了磁弹耦合扭转波位移传感器基本原理,并深入研究分析了磁弹耦合理论、磁弹耦合扭转波产生机理以及磁弹耦合扭转波检测原理。其次,根据铁磁材料的压磁方程,将波导丝中产生的电磁力引入弹性力学方程来确定材料的形变,以此构建出扭转波在波导丝中的波动方程;利用波动方程并对边界条件求特解,得出了扭转波传播中波导丝的应变量;对波导丝中存在的各种磁场能进行分析,并结合麦克斯韦方程组和带阻尼项的吉尔伯特磁化强度进动方程得出了耦合磁场位置波导丝的相对磁导率;再利用电磁感应定理构建了感应线圈输出电压表达式。再次,根据测量方案的设计需求,给出了磁弹耦合扭转波位移传感器系统信号调理电路,实现了对激励信号的功率放大以及对输出感应信号的放大、电压比较以及整形等功能;为了减小环境温度影响扭转波传播速度而造成的测量误差,提出了一种利用相对位置固定的双磁铁时间差之比的温度补偿测量方案,并对所提方案的原理以及优点进行了详细的阐述。最后,根据传感器系统方案设计搭建了硬件测试平台。利用实验平台对系统的测量电路进行了验证,实验波形表明电路设计方案满足实际需要。分别对模拟式和数字式两种测量方案进行了测量验证,给出了相关测量的静态特性:线性度分别为±0.555%,±0.836%;灵敏度分别为823.83mV/m,0.352ms/m;迟滞分别为0.585%,1.071%;重复性分别为±1.0462%,±0.1942%;系统总精度分别为1.312%,1.372%。利用实验平台对温度补偿方案进行了验证,实验数据表明不采用温度补偿方案测量的相对误差最大值2.27%,采用温度补偿方案后传感器的测量相对误差最大值0.366%,可见该方案降低了测量相对误差;同时对影响输出电压的激励源脉宽和频率和以及感应线圈匝数进行了验证,实验结果符合输出电压模型,表明该模型具有一定的合理性以及实用性。论文建立的输出电压理论计算模型,对铁镍合金磁致伸缩位移传感器理论研究具有一定的工程应用价值,提出的双磁铁时间差之比的温度补偿策略,具有一定创新性。(本文来源于《江苏大学》期刊2018-04-01）
孟宁[5]（2017）在《磁致伸缩扭转波激励模型与影响因素研究》一文中研究指出管道作为油气集输的主要运输方式,在生产运输方面占有重要的地位。管道在长期使用以及特殊环境下所产生的缺陷成为油、气和石化产业的主要问题。随着国家经济迅速发展,管道应用数量也随之增加,相应的管道在役安全状况以及使用寿命预测工作也急需加强,以保证正常生产运转。因此,如何快速、准确的实现对管道在役状况的检测,成为当前无损检测的首要任务。本论文在国家自然科学基金(51261024,51675258)、国家重点研发计划项目(2016YFF0203000)、江西省教育厅科学技术研究项目(GJJ150699)和广东省数字信号与图像处理技术重点实验室开放课题(2014GDDSIPL-01)共同资助下开展研究的,采用磁致伸缩扭转模态导波传感器对铁磁性管道的进行非接触无损检测。扭转模态导波的传播特性不受管道中液体的存在的影响,并且T)1,0(模态在所有频率下是非频散的。该类型传感器能够实现单点检测,且产生的导波传播距离远、速度快。然而检测信号信噪比较低是当今磁致伸缩超声导波检测的的主要缺点,因此研究力磁耦合作用下磁致伸缩扭转导波的激励和其影响因素对于提升导波检测效率有重大意义。本文从相关理论出发,仿真计算和实验研究两方面相结合对磁致伸缩扭转模态导波传感器展开研究。首先,详细阐述磁致伸缩导波检测技术的相关基础理论。介绍了铁磁性材料的磁致伸缩效应基本特征以及对导波检测系统的换能机理做了详细描述,然后根据导波的多模态性和频散特性给出了扭转导波的频散方程。同时结合文献给出了针对铁磁性材料多场耦合的线性模型。其次,介绍了磁致伸缩扭转模态导波的检测原理和传感器结构,还包括圆管中扭转波的传播以及扭转模态导波的激励过程控制方程。利用有限元软件COMSOL建立了扭转模态导波传感器激励端的叁维力磁耦合数值仿真模型,对其进行加载求解,得到管道内部的磁场分布情况。在此基础上,对管道内部靠近磁场的某一质点进行磁致伸缩力的位移分析,通过质点在周向和轴向的振动规律分析数值模型激励出的导波特性,并与铁磁性材料扭转模态导波的传播特性相比较。研究表明,铁磁性管道在周向偏置磁场作用下,与动态磁场的合成的方向较为单一,并且磁致伸缩效应占据主导地位。最后根据仿真结果确定该激励模型产生的导波符合铁磁性材料扭转模态导波的传播特性,即以周向振动为主,产生的波沿管道轴向传播,传播方向与质点振动方向相垂直。说明通过该仿真分析能够得到由力磁声多场耦合产生的应变,能够真实反映扭转模态磁致伸缩导波,为后续研究激励导波影响因素以及导波增强研究提供了基础。再次,对磁致伸缩扭转模态导波检测系统搭建了实验平台,通过计算激励出的导波的波速并与理论扭转波的波速作对比,从而确定实验激励出的导波模态为扭转波。针对周向偏置磁场作用下建立的铁磁性管道激励扭转波的仿真模型,从激励信号的电流强度、频率、周期数叁个方面讨论不同影响因素下磁致伸缩激励传感器作用区域内质点振动位移的变化情况。为了验证仿真结果的有效性,对钢管分别进行了不同影响因素下的检测实验,并对实验采集到的波形进行分析。结果表明,随着激励信号条件的改变,质点振动幅值和回波的峰值都产生了一定规律的变化,可以从中分析选择最优激励条件,且仿真结果和实验结果的变化规律相一致,因此该仿真模型可作为磁致伸缩导波激励检测方面研究的参考。最后,对磁致伸缩扭转模态导波激励传感器结构进行优化,采用交叉线圈式磁致伸缩扭转模态导波传感器结构对管道进行超声检测。首先介绍了偏置磁场在磁致伸缩导波传感器中的影响和作用。其次介绍了交叉线圈式激励传感器的原理以及构造,通过数值仿真验证交叉线圈式的磁致伸缩传感器能够有效的激励出扭转波并且证明了管道中合成磁场强度矢量方向?对于质点振动幅值是有影响的。结果表明,在不同材质中,总存在一个最佳的?方向使得质点振动幅值最好。然后利用交叉线圈式的传感器结构进行实验,结果表明交叉线圈式传感器激励能量能用于产生扭转波,并对仿真研究进行了实验验证,二者具有良好的一致性。因此,交叉线圈技术的磁致伸缩传感器是用于管道检查的有用且有效的工具,在本文实验条件下,当动态磁场强度保持一定时,与环形线圈磁化镍带得到偏置磁场的合成磁场强度矢量方向接近某一最佳方向时,导波幅值最好,有利于提升信噪比和对缺陷的灵敏度。(本文来源于《南昌航空大学》期刊2017-06-01）
叶友道[6]（2017）在《基于桩基的扭转波传播建模与分析研究》一文中研究指出在桩基工程中,桩基础作为主要的基础形式被广泛应用。由于桩基础具有地下隐蔽的特点,目前广泛应用的桩基完整性检测方法为低应变法。低应变法以一维纵波理论为理论基础,具有操作简便、无损检测、检测效率高等特点。但一维纵波理论对工程实际中桩基础的相互作用过程描述还有不足。低应变检测方法存在检测盲区,对深部缺陷不敏感,纵波传播过程中也存在频散特性导致信号的接收和解释困难等问题也使得该方法的发展受到限制。纵波信号的反演分析过程也存在较大误差,反演的算法精度和稳定性能亟须改进,本文针对以上不足展开了以下几个方面的工作。针对线弹性本构模型描述桩身缺陷方面的不足,本文结合扭转波传播的优势并通过理论推导,考虑桩土的相互作用,将分数阶本构模型应用到桩身,建立了基于分数阶本构模型的桩基扭转波传播模型。通过与经典的线弹性本构模型的仿真对比分析,得到了两个重要参数:粘弹比和分数阶数。仿真实验表明粘弹比对桩基信号衰减周期敏感可用于描述离析缺陷,而分数阶数对桩截面细微变化敏感,可用于描述桩身微小缺陷。本文还借助有限差分法求解扭转波动方程分析和讨论了不同缺陷类型下扭转波的传播特性。针对工程上对桩基信号反演拟合精度不高,拟合算法收敛性能不强,拟合参数不够精确的特点,本文将有限差分法与本文提出的混合人工蜂群算法结合,得到了基于混合人工蜂群算法的桩基扭转波信号反演算法。仿真实验表明将该算法应用于桩基扭转信号的反演运算,充分挖掘反映桩身缺陷相关特性参数,取得了较理想的效果,有效提高了桩基缺陷探测拟合分析的精度和准确度以及智能和自动化水平。针对桩土相互作用描述的建模问题以及模型的土层参数的识别问题,本文将土层受力模型考虑为非线性粘滞阻尼特性的双折线模型,将桩土视为扭转力矩激励的系统,建立了桩土模拟模型,并建立了该模型的参数识别模型,通过结合本文提出的混合人工蜂群算法,来完成这一识别过程,土层参数识别准确,该模拟模型量化了土层参数。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
赵天微[7]（2017）在《基于扭转波的一维砼构件探伤综合实验研究与分析》一文中研究指出一维砼构件是岩土工程及结构工程中广泛应用的实体构件,主要包括桩基、锚杆锚固等。因受使用环境及施工工艺的影响,一维砼构件常伴有缺陷,潜在的缺陷会对人民及财产带来巨大的安全隐患。因此,判定缺陷的存在及缺陷的程度,在保障在役构件质量、保护人民及财产的安全具有重要的意义。目前应用较为广泛的低应变无损检测方法是纵波检测法。针对现有纵波检测法存在的不足,采用典型的一维砼构件的扭转应力波传播模型,通过数值模拟和Matlab仿真的方式,对扭转应力波在一维砼构件探伤性能进行研究与分析:针对纵波检测法中的小缺陷及浅部缺陷检测精度的问题,通过模拟含有不同位置及尺寸缺陷的一维砼构件的扭转波的解析解,在传播性能及反演缺陷准确性方面与纵波检测法进行对比分析。实验结果表明,扭转应力波对一维砼构件中的小缺陷及浅部缺陷更敏感,分辨率更高,且具有更小的盲区。针对现有一维砼构件的缺陷识别方法的不足,本文提出相对小波奇异熵法及基于最大熵的自适应加权特征融合方法进行扭波信号特征的提取。首先,将定义的相对小波奇异熵作为扭转应力波的特征量,与现有的能量-均值法进行对比分析。其次,基于最大熵的特征融合法分别与能量-损伤法、小波分形法和小波熵法进行实验对比分析,结果表明,两种方法提出的新特征量在缺陷识别准确率、抗噪性能上均具有一定的优势。针对现有扭转波检测中一维砼构件缺陷定量分析方法的不足,提出在一维砼构件扭转波的传播规律的基础上,建立一维砼构件均匀介质中单缺陷定量分析关系式,通过正交设计的方法,得到影响缺陷程度的主要因素,从而将缺陷的定量分析转化为一维砼构件的参数识别及优化问题。本文提出一种基于改进帐篷映射的自适应混合粒子群算法,通过仿真实验证实参数识别的准确率高、收敛速度较快,同时,对含有不同程度缺陷的定量分析结果表明,验证本文提出的缺陷定量分析方法的可行性。(本文来源于《哈尔滨工程大学》期刊2017-01-01）
王博文,谢新良,张露予,崔晓静[8]（2017）在《基于无阻尼扭转波干涉的磁致伸缩位移传感器》一文中研究指出为增大检测信号的输出幅值和降低反射波对测量精度的影响,在传统磁致伸缩位移传感器结构基础上,提出一种基于无阻尼扭转波干涉的位移测量方法.制作了Fe-Ga磁致伸缩位移传感器样机,检测线圈输出的电压幅值由42 mV提高到65 mV,信噪比由11.6 dB提高到22.5 dB,位移分辨力提高1倍.对扭转波的两种时间定位方法进行分析,提出了一种动态双侧阈值法的时间定位方法,给出了此方法使用的范围及阈值选取的方法,推导了此方法所能提高的测量精度,并通过实验证明了此方法的测量精度约提高了1倍.(本文来源于《纳米技术与精密工程》期刊2017年05期）
王伟,游鹏辉,钟力强,徐俊,钟万里[9]（2016）在《基于T(0,1)扭转波的管道纵向裂纹定位方法》一文中研究指出针对平行于管道轴线的纵向裂纹缺陷检测,分析导波激励信号的中心频率、缺陷轴向长度等因素对反射系数的综合影响。首先,建立带裂纹缺陷管道的有限元模型;根据频散曲线特征,确定形成T(0,1)扭转模态波的激励频率;其次,在低频段取3种不同的激励信号中心频率,对纵向裂纹缺陷模拟检测的数值仿真,通过改变裂纹的轴向长度,分析其对缺陷回波特征的影响。结果表明:T(0,1)扭转波检测纵向裂纹的轴向定位误差约为5%;周向反射系数最大值出现在裂纹对应的周向位置;设置中心频率为27 k Hz时,回波反射系数随裂纹长度的增大,先增大后减小。通过以上分析可以得出T(0,1)扭转波对纵向裂纹轴向定位和周向定位的方法。(本文来源于《中国测试》期刊2016年06期）
周泓辰,周翟和,汪炜[10]（2014）在《表面缺陷对波导丝中的扭转波传播影响研究》一文中研究指出波导丝是磁致伸缩位移传感器的核心元件,其表面质量直接影响传感器的测量精度。为研究波导丝表面质量对检测信号的影响规律,通过建立扭转波在波导丝中传播的力学模型,得到扭转波的波动方程。在此基础上,对2种不同表面状况下波导丝中扭转波的传播开展数值模拟和实验验证。研究结果对今后高精度大量程磁致伸缩位移传感器的研制具有一定参考作用。(本文来源于《传感器与微系统》期刊2014年08期）
扭转波论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
磁弹耦合位移传感器感应线圈电压是由应力波引起的磁化强度变化决定的,而应力与偏置磁铁处的材料磁导率密切相关,因此磁导率与磁化强度变化率的确定是建立输出电压模型的关键。根据铁磁材料的弹性力学理论和磁机耦合模型,确定了扭转波运动方程;建立材料等效场分布模型,并结合麦克斯韦方程和磁化强度进动方程,确定波导丝磁导率;根据磁机效应的Jiles-Atherton理论,建立了波导丝弹性形变感应磁化强度模型。根据磁导率及磁化强度模型,并借助电磁感应定律构建了感应线圈的输出电压模型。利用实验平台验证了接收线圈匝数和激励脉冲的脉宽、频率对输出电压的影响,为磁弹耦合位移传感器的研究提供了理论依据。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
扭转波论文参考文献
[1].李法新,谢明宇,宦强.采用压电换能器基于圆柱扭转共振和扭转波传播的剪切模量精确测量[C].2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）.2018
[2].鲍丙豪,张小蝶,张元胜.磁弹耦合扭转波位移传感器输出电压理论研究[J].传感技术学报.2018
[3].李衡.基于扭转波的桩基缺陷识别技术研究[D].哈尔滨工程大学.2018
[4].张小蝶.基于磁致伸缩材料磁弹耦合扭转波位移传感器研究[D].江苏大学.2018
[5].孟宁.磁致伸缩扭转波激励模型与影响因素研究[D].南昌航空大学.2017
[6].叶友道.基于桩基的扭转波传播建模与分析研究[D].哈尔滨工程大学.2017
[7].赵天微.基于扭转波的一维砼构件探伤综合实验研究与分析[D].哈尔滨工程大学.2017
[8].王博文,谢新良,张露予,崔晓静.基于无阻尼扭转波干涉的磁致伸缩位移传感器[J].纳米技术与精密工程.2017
[9].王伟,游鹏辉,钟力强,徐俊,钟万里.基于T(0,1)扭转波的管道纵向裂纹定位方法[J].中国测试.2016
[10].周泓辰,周翟和,汪炜.表面缺陷对波导丝中的扭转波传播影响研究[J].传感器与微系统.2014
论文知识图
