北京市科技新星计划(2008A015)
- 作品数：19 被引量：199H指数：10
- 相关作者：何存富刘增华吴斌张易农宋国荣更多>>
- 相关机构：北京工业大学浙江省交通厅浙江省交通运输厅更多>>
- 发文基金：北京市科技新星计划国家自然科学基金北京市自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术建筑科学自动化与计算机技术更多>>
- 基于神经网络技术的管道机电阻抗健康状况定量评估研究被引量：4
- 2013年
- 将机电阻抗法用于管道法兰和主干结构健康监测,并利用BP神经网络对结构损伤进行定量评估。首先实验研究了管道法兰与主干结构健康状况对阻抗谱的影响,不同的结构损伤可通过阻抗分析仪测量的阻抗实部谱变化反映出来;然后利用BP神经网络技术对管道不同工况下得到的阻抗实部谱进行定量分析。采用阻抗值实部作为输入样本对神经网络进行训练,并使用受训的神经网络实现了对管道中不同结构损伤状况的定量评估。研究结果表明,将机电阻抗法与神经网络数据处理技术结合起来用于复杂管道的结构健康监测,不仅可实现对不同类型损伤的定量评估,同时还具有较高的稳定性。
- 何存富杨申刘增华焦敬品宋国荣吴斌
- 关键词：神经网络法兰结构健康监测
- 用于结构健康监测的无线智能机电阻抗传感器被引量：6
- 2013年
- 机电阻抗技术是一种新兴的非参数结构健康检测方法,对结构局部微缺陷比较敏感。为了实现基于机电阻抗技术的结构健康监测,研制开发一种便于安装于现场的无线智能机电阻抗传感器。通过在结构的被监测区域粘贴压电片实现结构机械阻抗与压电片电阻抗的耦合,采用数字阻抗转换器AD5933和嵌入式硬件系统对耦合的机电阻抗进行测量,以无线通信的方式将测量的阻抗值发送到远端的主控监测室,主控监测室的监控软件通过损伤评价算法,完成结构健康状况的评估。研制的无线智能机电阻抗传感器用于管道法兰处螺栓松动监测。试验结果显示:该传感器能有效地监测螺栓松动数量的变化,试验结果与常规精密阻抗分析仪测试得到的结果具有较好的一致性。
- 刘增华于洪涛蔡小明杨申何存富吴斌
- 关键词：结构健康监测无线智能传感器
- 钢花管中低频纵向超声导波传播特性的试验研究被引量：4
- 2012年
- 钢花管是管棚支护结构中的核心承力构件。将超声导波技术应用于钢花管的无损检测显得十分重要。首先优化选取了适用于钢花管检测的压电陶瓷片尺寸以及激励频率为30kHz的L(0,2)模态。为研究钢花管管体上的孔对低频纵向超声导波检测能力的影响,试验研究了钢花管孔数与检测信号特征之间的变化关系。结果表明:钢花管孔数的增加对频率为30kHz的L(0,2)模态回波信号幅值几乎没有影响,表明低频纵向超声导波具有对长距离钢花管无损检测的潜力;而频率为30kHz的L(0,2)模态的群速度随钢花管管体中孔的增加呈线性下降的趋势。该研究结果为基于低频超声导波技术的钢花管无损检测奠定了一定的基础。
- 吴斌颉小东李昱昊刘增华何存富谢伟达
- 关键词：超声导波钢花管群速度
- 高阶纵向超声导波在钢绞线缺陷检测中的应用研究被引量：12
- 2011年
- 为了实现对钢绞线的主动健康监测,采用安装在结构外表面上的磁致伸缩传感器激励和接收高阶纵向超声导波,优化各种参数以用于缺陷的识别和评估。实验选取经Hanning窗调制的正弦脉冲信号在7芯钢绞线中激励中心频率0.86MHz的高阶纵向超声导波L(0,2)模态,用于在两根钢绞线外围钢丝和中心钢丝中人工缺陷的检测。实验分析了L(0,2)模态对不同钢丝中的缺陷敏感程度,并进一步研究了缺陷深度和激励信号周期数对接收到的导波信号幅度的影响。实验结果表明,利用磁致伸缩传感器激励频率0.86MHz的L(0,2)模态可以用于钢绞线中的缺陷检测,对钢绞线外围钢丝的检测能力优于中心钢丝,并且缺陷回波的幅度可实现对缺陷大小的表征。同时,激励信号周期数的优化对高阶纵向超声导波用于钢绞线的缺陷检测显得十分重要。
- 刘增华赵继辰吴斌何存富
- 关键词：超声导波钢绞线
- 基于压电陶瓷片的Lamb波单模态激励及缺陷检测的实验研究被引量：13
- 2011年
- 为了激励Lamb波单一模态的S0和A0,采用2个相同的直径14 mm、厚0.8 mm的压电陶瓷片对称粘贴在2 mm厚的有机玻璃板上作激励传感器,在另一位置布置同一尺寸的压电陶瓷片作接收传感器.采用一发一收法,在低于100 kHz的频段内,激励传感器在板中分别单片、2片对称和反对称并联激励Lamb波,分析接收信号中模态成分的变化.并在此基础上,采用3种不同的激励Lamb波的方式对板中模拟缺陷进行了检测.实验结果表明,在一定频段内,对称并联激励压电陶瓷片可以有效抑制A0模态,得到较为单一的S0模态,而反对称并联激励压电陶瓷片能有效抑制S0模态,得到较为单一的A0模态;激励的Lamb波信号中模态越单一,缺陷回波越易识别.
- 刘增华王娜何存富于波吴斌
- 关键词：LAMB波薄板
- 钢绞线中激励纵向模态的磁致伸缩型激励及接收器的选型被引量：3
- 2009年
- 为在钢绞线中有效激励和接收纵向模态超声导波,对磁致伸缩型传感器的敏感元件螺线管的结构进行了优化,并进行了试验验证。首先,对利用磁致伸缩效应在钢绞线中激励及接收纵向模态超声导波的方法进行了分析,选用频率160kHz的L(0,1)纵向模态作为用于公称直径17.8mm的7芯钢绞线检测的导波。设计制作了激励该模态专用磁致伸缩型传感器。经过对结构和绕向不同的螺线管进行比较后,选取3段式螺线管作为磁致伸缩型传感器的敏感元件。为证实其检测能力,利用该传感器对钢绞线外围钢丝上的人工缺陷进行了检测,通过得到的实验信号可以很好确定缺陷位置。本文的研究为今后进一步检测钢绞线的健康状况奠定了基础。
- 刘增华张易农何存富曹川吴斌
- 关键词：磁致伸缩效应钢绞线超声导波
- 基于群速度校准的超声导波技术及在复合材料缺陷检测中的应用被引量：15
- 2012年
- 由于在复合材料板中传播的超声导波具有偏斜效应,使得理论群速度与试验测得的群速度不一致,因此需要对群速度幅值和传播方向进行校准。数值计算复合材料板中超声导波频散方程得到S0模态各个方向的理论相速度频散曲线。运用群速度校准法则对S0模态群速度幅度和传播方向进行修正。校准后的理论群速度与试验测得的群速度较为吻合。试验中采用频率200 kHz的S0模态对碳纤维复合材料板中的模拟缺陷进行检测。结果显示采用校准后群速度和试验测得的群速度可准确定位缺陷,且具有很好的一致性。因此,采用群速度校准法则可有效提高各向异性复合材料结构中超声导波的缺陷定位和识别能力。
- 刘增华余锋祥于洪涛何存富吴斌
- 关键词：超声导波群速度复合材料板
- 基于ZigBee技术的多点应变监测系统设计被引量：6
- 2013年
- 针对路桥、隧道的施工与应用中的检测需求,开发了一种基于ZigBee无线通信技术的多点应变监测系统,避免了有线监测技术带来的费用昂贵、安装不便、布线繁琐等问题。该系统包括一个协调器设备、多个路由设备和终端设备。每个终端设备可以采集至少两个应变值,并将采集到的应变值通过CC2530芯片进行无线发送。路由设备起到中继的作用,接收并转发终端设备的数据到协调器设备。协调器设备再将接收到的数据通过RS232串口传输到用LabVIEW编写的电脑监测软件上进行数据的实时显示。测试结果表明,该研制的无线应变监测系统能够对应变值进行实时、无线监测,满足路桥、隧道方面的检测要求。
- 龚一朋李子明王泽林干啸洪刘增华何存富
- 关键词：数据采集ZIGBEE协议无线传感网络LABVIEW
- 基于连续小波变换的厚壁管道周向导波扫描成像试验研究被引量：25
- 2013年
- 采用周向导波用于厚壁管道中的缺陷扫描检测。基于连续小波变换提取特定频率下小波系数包络信号用于厚壁管道缺陷成像。试验中斜探头以步长为2 mm轴向扫描检测轴向缺陷,得到斜探头晶片覆盖轴向缺陷不同程度时的检测信号。截取包含缺陷回波和周向回波的信号并得到频率点500 kHz的小波变换系数包络信号,与频散曲线对比分析得到检测信号主要为周向类Lamb波模态CL3。进一步利用不同扫描点处检测信号的连续小波变换系数包络信号并进行幅值包络成像。利用该幅值包络成像重构得到轴向缺陷并有效确定该缺陷的长度。基于连续小波变换得到的特定频率点处幅值包络信噪比较好,且成像结果具有较高的聚焦性。因此,利用基于连续小波变换的幅值包络成像方法可提高检测信号识别以及缺陷识别能力。
- 刘增华颉小东吴斌焦敬品宋国荣何存富
- 关键词：周向导波厚壁管道连续小波变换
- 基于VISA技术的时间反转超声检测系统的软件开发被引量：2
- 2013年
- 时间反转是超声无损检测的技术手段之一。该方法可以使损伤散射信号重新聚焦,提高超声波检测缺陷的能力;然而,传统的时间反转超声检测操作方法十分繁杂,难以应用于工程实际;在建立由多台测试仪器和主控机组成的检测系统基础上,使用LabVIEW结合VISA仪器驱动函数库编写系统软件;该软件驱动多仪器协调工作,实现信号的发生、采集、处理和存储功能一体化,提高时间反转超声检测的效率;通过对3mm铝板的缺陷检测实验,验证了软件良好的易用性和可靠性。
- 龚裕徐庆龙刘增华何存富吴斌
- 关键词：超声检测LABVIEWVISA仪器控制
