钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤监测研究

论文摘要

针对钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤问题,提出基于压电波动法的焊缝裂纹损伤主动监测方法。以应用于隧道支护的方钢管桁架三角拱作为实验试件,在预定位置安装6个压电陶瓷传感器,采集各级荷载作用下传感器对于不同损伤程度裂纹的响应信号,并且比较分析其时域信号幅值、频域信号幅值及小波包能量幅值的变化。试验结果表明:随着焊缝裂纹的增多和加深,压电陶瓷传感器时域信号幅值、频域信号幅值及小波包能量幅值呈现出递减趋势;随着外界荷载的增加,压电陶瓷传感器时域信号幅值、频域信号幅值及小波包能量幅值呈现出递增趋势;采用的损伤指标能准确衡量焊缝裂纹的损伤状况。该研究成果验证了压电波动法对于钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤监测的有效性和准确性。

论文目录

• 1 监测理论及实验原理
•   1.1 压电波动法监测理论
•   1.2 试验原理
• 2 钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤主动传感监测试验
•   2.1 试件的设计
•   2.2 试验设备
•     2.2.1 压电陶瓷传感器
•     2.2.2 多功能数据采集仪
•     2.2.3 加载装置
•   2.3 压电智能材料的布置
•   2.4 试验过程及监测方法
• 3 结果分析
•   3.1 时域信号分析
•   3.2 频域信号分析
•   3.3 小波包能量分析
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 赵淑兰,金添,肖敏,宁怡豪

关键词: 钢管桁架拱,焊缝裂纹损伤,压电陶瓷,波动法

来源: 交通科学与工程 2019年02期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 佛山市路桥建设有限公司,湖南大学土木工程学院,长沙理工大学土木工程学院,广西交通科学研究院有限公司

分类号: U455.7

DOI: 10.16544/j.cnki.cn43-1494/u.2019.02.015

页码: 82-88

总页数: 7

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