基于柔性渦流陣列傳感器的金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)原理與技術(shù)

第一篇 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)概述
第 1 章 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)技術(shù)概況
1.1 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的研究背景
1.2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的功能
1.2.1 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的輸入層
1.2.2 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的輸出層
1.3 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的分類
1.3.1 定期結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
1.3.2 實(shí)時(shí)結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)
1.4 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的主要內(nèi)容
1.5 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的系統(tǒng)框架
第 2 章 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)概況
2.1 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的背景概述
2.2 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)的概念內(nèi)涵
2.3 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究意義
2.4 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)
2.4.1 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的研究現(xiàn)狀
2.4.2 各類金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的對(duì)比分析
2.4.3 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)
第二篇 基于柔性渦流陣列傳感器的金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)原理
第 3 章 電磁渦流檢測(cè)的基本原理
3.1 電磁渦流檢測(cè)技術(shù)的基本原理
3.2 電磁渦流檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展
3.2.1 遠(yuǎn)場(chǎng)電磁渦流檢測(cè)技術(shù)
3.2.2 多頻電磁渦流檢測(cè)技術(shù)
3.2.3 脈沖電磁渦流檢測(cè)技術(shù)
3.2.4 磁光渦流檢測(cè)技術(shù)
3.2.5 渦流陣列檢測(cè)技術(shù)
3.3 柔性渦流陣列傳感器的基本監(jiān)測(cè)原理
第 4 章 柔性渦流陣列傳感器半解析正向模型
4.1 柔性渦流陣列傳感器的半解析正向等效模型建立
4.2 柔性渦流陣列傳感器在線監(jiān)測(cè)基本物理模型
4.3 加權(quán)殘值法
4.4 傳感器半解析正向模型的建模路線
4.5 傳感器半解析正向模型的建模過(guò)程
4.5.1 時(shí)諧場(chǎng)位函數(shù)方程的建立及通解分析
4.5.2 柱坐標(biāo)系下時(shí)諧空間場(chǎng)量的貝塞爾級(jí)數(shù)解表達(dá)式
4.5.3 線圈界面處線電流密度的貝塞爾級(jí)數(shù)系數(shù)表達(dá)式
4.5.4 線圈界面處磁矢和線電流密度的貝塞爾級(jí)數(shù)系數(shù)關(guān)系式
4.5.5 子域殘值線性方程組的建立
4.5.6 傳感器多通道跨阻求解
4.6 傳感器半解析正向等效模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
第 5 章 柔性渦流陣列傳感器參數(shù)對(duì)裂紋監(jiān)測(cè)靈敏度的影響
5.1 傳感器跨阻抗響應(yīng)特性分析
5.1.1 跨阻抗雙參數(shù)網(wǎng)格平面圖
5.1.2 線圈電流與結(jié)構(gòu)渦流場(chǎng)分布
5.2 激勵(lì)參數(shù)對(duì)傳感器監(jiān)測(cè)靈敏度的影響規(guī)律研究
5.3 結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)傳感器監(jiān)測(cè)靈敏度的影響規(guī)律研究
5.3.1 導(dǎo)線厚度
5.3.2 基材厚度
5.3.3 傳感器中心孔半徑
5.3.4 感應(yīng)線圈與激勵(lì)線圈水平間距
5.3.5 激勵(lì)線圈與感應(yīng)線圈寬度比值
第 6 章 柔性渦流傳感器裂紋擾動(dòng)半解析模型
6.1 柔性渦流傳感器裂紋擾動(dòng)半解析模型構(gòu)建
6.2 柔性渦流傳感器裂紋擾動(dòng)半解析模型的建模路線
6.2.1 裂紋和結(jié)構(gòu)表面三維網(wǎng)格劃分
6.2.2 自由電荷密度分布
6.2.3 擾動(dòng)電壓
6.2.4 模型推廣
6.3 半解析擾動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
6.4 擾動(dòng)模型應(yīng)用
6.4.1 裂紋對(duì)傳感器擾動(dòng)電壓信號(hào)的影響
6.4.2 傳感器優(yōu)化設(shè)計(jì)
第三篇 基于環(huán)狀渦流陣列傳感器的金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)技術(shù)
第 7 章 金屬結(jié)構(gòu)裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研制與試驗(yàn)驗(yàn)證
7.1 多通道結(jié)構(gòu)裂紋在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
7.1.1 系統(tǒng)硬件框架
7.1.2 系統(tǒng)軟件框架
7.1.3 諧波信號(hào)幅值和相位提取的多重相關(guān)法
7.1.4 基于監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)流裂紋特征模式在線提取的損傷識(shí)別算法
7.2 柔性渦流陣列傳感器制備
7.3 裂紋監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在典型金屬結(jié)構(gòu)件疲勞裂紋監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用驗(yàn)證
7.3.1 疲勞試驗(yàn)相關(guān)概念
7.3.2 傳感器在線監(jiān)測(cè)功能驗(yàn)證試驗(yàn)
7.3.3 中心孔板試件疲勞損傷監(jiān)測(cè)試驗(yàn)
7.3.4 典型連接試件疲勞損傷監(jiān)測(cè)試驗(yàn)
7.3.5 陽(yáng)極氧化試件疲勞損傷監(jiān)測(cè)試驗(yàn)
第 8 章 環(huán)狀渦流陣列傳感器的優(yōu)化設(shè)計(jì)
8.1 環(huán)狀渦流陣列傳感器的裂紋監(jiān)測(cè)機(jī)理分析
8.1.1 含裂紋結(jié)構(gòu)的三維有限元模型
8.1.2 裂紋對(duì)傳感器跨阻抗輸出的影響機(jī)理研究
8.1.3 被測(cè)材料電磁特性參數(shù)與提離距離對(duì)傳感器跨阻抗的影響研究
8.2 環(huán)狀渦流陣列傳感器裂紋監(jiān)測(cè)靈敏度優(yōu)化
8.2.1 激勵(lì)反向傳感器的裂紋監(jiān)測(cè)靈敏度分析
8.2.2 分時(shí)激勵(lì)傳感器的裂紋監(jiān)測(cè)靈敏度優(yōu)化
8.3 傳感器裂紋監(jiān)測(cè)靈敏度的試驗(yàn)驗(yàn)證
第 9 章 基于傳感器跨阻抗特性的被測(cè)材料電導(dǎo)率逆向求解
9.1 基于正向等效模型的傳感器跨阻抗特性分析
9.1.1 非鐵磁性材料的傳感器跨阻抗特性分析
9.1.2 鐵磁性材料的傳感器跨阻抗特性分析
9.2 傳感器跨阻抗測(cè)量結(jié)果的修正方法
9.2.1 傳感器跨阻抗修正模型的建立
9.2.2 傳感器跨阻抗修正方法的試驗(yàn)驗(yàn)證
9.3 被測(cè)材料電導(dǎo)率的逆向求解算法
9.3.1 目標(biāo)點(diǎn)的定位算法
9.3.2 電導(dǎo)率與提離距離的插值求解
9.3.3 電導(dǎo)率和提離距離逆向求解的應(yīng)用
第 10 章 典型服役環(huán)境干擾下傳感器輸出特性表征
10.1 具有校準(zhǔn)通道的環(huán)狀渦流陣列傳感器
10.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化對(duì)傳感器輸出特性的影響
10.2.1 結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化對(duì)非鐵磁性材料裂紋監(jiān)測(cè)的影響
10.2.2 結(jié)構(gòu)應(yīng)力變化對(duì)鐵磁性材料裂紋監(jiān)測(cè)特性的影響
10.3 環(huán)境溫度變化對(duì)傳感器裂紋監(jiān)測(cè)特性的影響
10.3.1 環(huán)境溫度變化對(duì)傳感器信號(hào)的影響研究
10.3.2 環(huán)境溫度影響抑制方法在結(jié)構(gòu)裂紋在線監(jiān)測(cè)中的有效性研究
10.4 電磁輻射干擾對(duì)傳感器特征信號(hào)的影響
第 11 章 典型服役環(huán)境下柔性渦流陣列傳感器耐久集成征
11.1 柔性渦流陣列傳感器的集成方法
11.2 典型服役環(huán)境下傳感器集成后的耐久性試驗(yàn)
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