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基于非线性Lamb波的板状结构微裂缝识别机理与算法
被引量：
3
1
作者
阎石
王鲁
+2 位作者
崔赛杰
王雪南
于水旺
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2022年第5期113-121,共9页
为了研究复合板微小剥离损伤诱发二次谐波机理,提出一种基于超声Lamb波非线性系数的水平向微裂缝识别方法。通过薄板结构的一维波动方程,推导并阐述了非线性系数的概念;采用有限元数值分析法,研究了基于二次谐波的损伤识别原理,并对复...
为了研究复合板微小剥离损伤诱发二次谐波机理,提出一种基于超声Lamb波非线性系数的水平向微裂缝识别方法。通过薄板结构的一维波动方程,推导并阐述了非线性系数的概念;采用有限元数值分析法,研究了基于二次谐波的损伤识别原理,并对复合板微裂缝的宽度、长度和激励信号的幅值、频厚积等参数对超声Lamb波非线性系数β的影响进行模拟分析,通过试验验证了模拟结果的正确性。结果表明:随着微裂纹宽度增加,非线性系数呈非线性减小;随着微裂纹长度增加,非线性系数值先增加后减小;随着外部激励幅值的增加,非线性系数值基本不变;随着频厚积的增加,非线性系数值在结构自振频率对应的频厚积处呈现最大值;利用非线性系数β能够有效表征非线性应力波与微损伤几何特征之间的关系;基于超声Lamb波非线性系数的水平向微裂缝识别方法是可行的。
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关键词
LAMB波
板状结构
二次谐波
微裂缝
非线性系数
损伤识别算法
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职称材料
基于MASW的钢-混凝土组合板界面剥离损伤识别
被引量：
2
2
作者
阎石
于水旺
+1 位作者
王鲁
崔赛杰
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期17-23,共7页
目的提出一种基于多通道面波分析技术(MASW)的钢-混凝土组合板界面剥离损伤识别方法。方法从Rayleigh波的波动方程出发,结合MASW技术建立钢-混凝土组合板有限元模型,通过激励正弦信号产生Rayleigh波,研究其波速衰减特征,并提出基于波速...
目的提出一种基于多通道面波分析技术(MASW)的钢-混凝土组合板界面剥离损伤识别方法。方法从Rayleigh波的波动方程出发,结合MASW技术建立钢-混凝土组合板有限元模型,通过激励正弦信号产生Rayleigh波,研究其波速衰减特征,并提出基于波速衰减的MASW损伤识别算法;搭建MASW试验平台,建立多通道超声面波检测系统,并进行多道信号采集和数据处理,验证所提出算法的有效性。结果数值模拟中,组合板的界面剥离损伤使表面波产生"分流"现象并造成表面波速度衰减,其衰减幅度与剥离长度密切相关;MASW试验中,表面波在损伤区域发生了较大程度的波速衰减,其波速衰减的起始道间与剥离损伤的起点和终点相对应。结论波速衰减幅度与剥离长度近似呈正相关的线性关系,所提出的损伤识别方法能够确定剥离损伤的具体范围,识别精度达到厘米级。
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关键词
钢-混凝土组合板
多通道面波分析技术(MASW)
界面剥离
损伤
RAYLEIGH波
表面波波速衰减
损伤识别算法
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职称材料
层状管道结构损伤识别的数值模拟和试验验证
被引量：
1
3
作者
李赢
阎石
杨青潮
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期996-1003,共8页
目的根据超声导波在无损和损伤层状管道结构传播特性和损伤指数,建立一种层状管道结构损伤识别算法,并提出损伤指数与破坏等级的关系,实现层状管道结构损伤识别.方法利用有限元方法建立不同损伤程度层状管道结构模型,分析超声导波传播...
目的根据超声导波在无损和损伤层状管道结构传播特性和损伤指数,建立一种层状管道结构损伤识别算法,并提出损伤指数与破坏等级的关系,实现层状管道结构损伤识别.方法利用有限元方法建立不同损伤程度层状管道结构模型,分析超声导波传播特性差异,计算损伤指数,并进行试验验证.结果根据结构损伤指数与损伤程度的关系,将层状管道结构分为5个破坏等级,明确提出结构从完好到破坏的程度,当损伤指数大于0.3时,建议更换层状管道结构.结论结构的损伤指数与损伤程度密切相关,所提出的损伤识别算法是有效的,所建议更换层状管道结构的损伤指数范围具有可行性,有利于工程应用.
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关键词
层状管道结构
超声导波
有限元模型
损伤识别算法
试验验证
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职称材料
题名
基于非线性Lamb波的板状结构微裂缝识别机理与算法
被引量：
3
1
作者
阎石
王鲁
崔赛杰
王雪南
于水旺
机构
沈阳建筑大学土木工程学院
菏泽交通投资发展集团有限公司
出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2022年第5期113-121,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2017YFC1503106)。
文摘
为了研究复合板微小剥离损伤诱发二次谐波机理,提出一种基于超声Lamb波非线性系数的水平向微裂缝识别方法。通过薄板结构的一维波动方程,推导并阐述了非线性系数的概念;采用有限元数值分析法,研究了基于二次谐波的损伤识别原理,并对复合板微裂缝的宽度、长度和激励信号的幅值、频厚积等参数对超声Lamb波非线性系数β的影响进行模拟分析,通过试验验证了模拟结果的正确性。结果表明:随着微裂纹宽度增加,非线性系数呈非线性减小;随着微裂纹长度增加,非线性系数值先增加后减小;随着外部激励幅值的增加,非线性系数值基本不变;随着频厚积的增加,非线性系数值在结构自振频率对应的频厚积处呈现最大值;利用非线性系数β能够有效表征非线性应力波与微损伤几何特征之间的关系;基于超声Lamb波非线性系数的水平向微裂缝识别方法是可行的。
关键词
LAMB波
板状结构
二次谐波
微裂缝
非线性系数
损伤识别算法
Keywords
Lamb wave
plate structure
second-order harmonic
microcrack
nonlinear coefficient
damage detection algorithm
分类号
TU973.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于MASW的钢-混凝土组合板界面剥离损伤识别
被引量：
2
2
作者
阎石
于水旺
王鲁
崔赛杰
机构
沈阳建筑大学土木工程学院
出处
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期17-23,共7页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0705602)。
文摘
目的提出一种基于多通道面波分析技术(MASW)的钢-混凝土组合板界面剥离损伤识别方法。方法从Rayleigh波的波动方程出发,结合MASW技术建立钢-混凝土组合板有限元模型,通过激励正弦信号产生Rayleigh波,研究其波速衰减特征,并提出基于波速衰减的MASW损伤识别算法;搭建MASW试验平台,建立多通道超声面波检测系统,并进行多道信号采集和数据处理,验证所提出算法的有效性。结果数值模拟中,组合板的界面剥离损伤使表面波产生"分流"现象并造成表面波速度衰减,其衰减幅度与剥离长度密切相关;MASW试验中,表面波在损伤区域发生了较大程度的波速衰减,其波速衰减的起始道间与剥离损伤的起点和终点相对应。结论波速衰减幅度与剥离长度近似呈正相关的线性关系,所提出的损伤识别方法能够确定剥离损伤的具体范围,识别精度达到厘米级。
关键词
钢-混凝土组合板
多通道面波分析技术(MASW)
界面剥离
损伤
RAYLEIGH波
表面波波速衰减
损伤识别算法
Keywords
steel-concrete composite plates(SCCP)
multi-channel analysis of surface wave(MASW)technique
interfacial debonding damage
Rayleigh wave
surface wave velocity attenuation
damage identification algorithm
分类号
TU391 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
层状管道结构损伤识别的数值模拟和试验验证
被引量：
1
3
作者
李赢
阎石
杨青潮
机构
大连理工大学建设工程学部
沈阳建筑大学土木工程学院
沈阳大学建筑工程学院
山东交通职业学院公路与建筑系
出处
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期996-1003,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0705602)
辽宁省高等学校基本科研项目(重点)(LJZ2017002)
+4 种基金
辽宁省自然科学基金项目(20180550332,20180550502)
辽宁省自然科学基金指导计划项目(2019-ZD-0552)
辽宁省“兴辽英才计划”项目(XLYC1802018)
潍坊市科技发展计划资助项目(2019GX089)
山东交通职业学院青年骨干教师国内访问学者资助项目
文摘
目的根据超声导波在无损和损伤层状管道结构传播特性和损伤指数,建立一种层状管道结构损伤识别算法,并提出损伤指数与破坏等级的关系,实现层状管道结构损伤识别.方法利用有限元方法建立不同损伤程度层状管道结构模型,分析超声导波传播特性差异,计算损伤指数,并进行试验验证.结果根据结构损伤指数与损伤程度的关系,将层状管道结构分为5个破坏等级,明确提出结构从完好到破坏的程度,当损伤指数大于0.3时,建议更换层状管道结构.结论结构的损伤指数与损伤程度密切相关,所提出的损伤识别算法是有效的,所建议更换层状管道结构的损伤指数范围具有可行性,有利于工程应用.
关键词
层状管道结构
超声导波
有限元模型
损伤识别算法
试验验证
Keywords
layered pipeline structures(LPSs)
ultrasonic guided waves(UGWs)
finite element method(FEM)
damage identification algorithm(DIA)
experimental verification
分类号
TU392.3 [建筑科学—结构工程]
TP206.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于非线性Lamb波的板状结构微裂缝识别机理与算法
阎石
王鲁
崔赛杰
王雪南
于水旺
《建筑科学与工程学报》
CAS
北大核心
2022
3
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
基于MASW的钢-混凝土组合板界面剥离损伤识别
阎石
于水旺
王鲁
崔赛杰
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
层状管道结构损伤识别的数值模拟和试验验证
李赢
阎石
杨青潮
《沈阳建筑大学学报（自然科学版）》
CAS
CSCD
北大核心
2019
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
已选择
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参考文献
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