基于HHT的钢筋混凝土结构损伤检测新方法分析

针对混凝土结构损伤信号的特点,引入一种非平稳信号的时频分析新方法--希尔伯特-黄变换(Hilbert-Huang变换,简称HHT)用于混凝土结构损伤检测.该方法是通过经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)提取信号的固有模态函数(intrinsic mode function, IMF),再进行Hilbert变换,求瞬时频率、瞬时振幅,得到信号的Hilbert谱.试验中通过对无损伤和有损伤两种钢筋混凝土梁进行侧向激振检测,对无损伤信号和损伤信号谱特征进行比较分析,结果表明HHT方法能识别结构损伤,且优于常规的Fourier变换方法及小波变换(wavelet transform, WT)方法,值得推广.     

螺旋肋钢丝与混凝土粘结滑移的声发射检测

声发射技术作为一种新型动态无损检测方法,可动态检测在役钢筋混凝土结构的粘结滑移性能。对螺旋肋钢丝与混凝土拔出试件进行拔出试验,利用声发射技术对其拔出过程中的声发射特征信号进行处理与分析,得出这两种材料粘结滑移的声发射特征;通过三维时差定位方法对拔出过程的声发射源进行定位,由定位结果可知,声发射源点主要分布在粘结滑移界面,证明与实际受力结果吻合;最后结合试验数据,建立了粘结破坏过程的受力状态与声发射能量参数间的对应关系。     

片状正交异性压电复合材料的研究

研究了具有压电正交异性特征的片状压电复合材料及其正交异性压电传感元件、驱动元件的构造机理、性能。正交异性压电复合材料在相互垂直的两主方向上呈现出明显的压电特性差异,作为传感元件它能够有效地分解构件中的应力、应变分量,对特定方向上的应力波反应灵敏。作为驱动片,片状正交异性压电复合材料在相互垂直的两主方向表现出相反的变形,该特性符合一般工程材料的变形规律。片状正交异性压电复合材料所具有的上述优越性可使得它们在自诊断、自适应智能结构中发挥更加重要和广泛的作用。     

混凝土结构缺陷检测中的叠前偏移理论及应用

提供了一种可仅在单面检测结构损伤并能够检测倾斜缺陷的方法,采用叠前偏移算法对在混凝土结构表面各检测点多次激励并采集的反射应力波进行处理,显示结构内部缺陷影像.通过在不同的测试参数下预制损伤混凝土结构的成像试验,分析了叠前偏移剖面分辨率和测试误差的影响因素,并将试验结果与他人采用水甲叠加法所得研究结果进行了对比.研究表明,与水平叠加法相比,叠前偏移方法在混凝土缺陷检测中具有较高的精度和较强的对倾斜界面的适应性.当叠前偏移速度偏高时缺陷的检测结果会偏深,反之则偏浅.当满足以下三个条件时,叠前偏移剖面的分辨率较高:1)数值滤波器与有效反射波的主频一致;2)传感器的间距不小于四分之一反射波主波长;3)偏移速度不低于实际传播速度.     

基于AE数值模拟的压电元件传感特性研究

建立结构与压电材料传感元件的二维有限元模型，模拟结构中一种声发射（AE）的产生和传播。通过读取结构表面特定位置节点加速度与压电相节点电压时域信号，实现了结构中微观的AE波传播与宏观的输出电压信号的有机结合，并讨论这种无噪声影响理想条件下1—3型压电复合材料（1—3型PCM）、压电偶极子对、普通PZT材料用于模拟的AE检测时，对AE波径向共振与厚度共振的响应特性。     

主泵泵壳补焊及质量控制

本文总结了核电主泵泵壳缺陷补焊质量控制的全过程。     

基于FPGA的超声相控阵相控发射系统的研究

相控阵超声发射波束形成的关键环节是对各阵元发射相位延时进行精确控制,文中研究了基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)实现超声相控延时算法和相位延时控制集成的相控发射系统.分析了超声相控阵系统中线性阵列换能器相控聚焦延时算法,完成了相控聚焦算法设计并通过实验进行了验证;相控延时控制部分以数字波形发射技术为基础,研究了基于系统时钟的相控发射粗延时,延时分辨率可达15 ns;以及基于数字波形相位差的相控细延时,可达到0.35°的相位分辨率,对应250 kHz发射信号下3.75 ns的相位延时.     

1-3型压电陶瓷纤维复合材料性能的理论分析与实验研究

针对1-3型正交异性压电陶瓷纤维复合材料（Piezoceramics Fiber Composite,PFC）的构造原理,通过建立有限元模型,分析了叉指形电极关键尺寸和压电陶瓷纤维直径等对其传感性能的影响,并通过实验对制备的1-3型PFC传感元件的正交异性特性进行了验证,仿真及实验结果表明该传感元件具有明显的正交异性,能区分不同方向的应力波,减小电极中心距和纤维直径能提高传感元件的传感性能。     

一种基于FFT功率谱的全隐框玻璃幕墙结构胶脱粘长度检测方法

针对全隐框玻璃幕墙结构胶脱粘长度检测问题,率先提出了基于瞬态脉冲动力响应信号的FFT功率谱脱粘长度检测方法.通过对4个测点进行动力响应实验信号的采集,采用FFT功率谱对实验信号进行了分析评判,并提取功率谱主峰频率对信号总功率的贡献比重η<,i>作为结构胶损伤长度α的因变量.采用Gaussian函数和Lorentzian函数对实验数据进行了拟合,建立了η关于α的函数关系式,并对小损伤的α值进行了检测识别.研究成果表明,该方法有助于全隐框玻璃幕墙结构胶脱粘长度检测技术的推广和应用.     

PBT/(PEG+IPA)多嵌段共聚醚酯弹性纤维的制备及性能

采用大分子酯交换法从聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚乙二醇(PEG)合成了PBT／PEG多嵌段共聚醚酯弹性体，并采用熔融纺丝法制备弹性纤维。为提高弹性纤维的低温回弹性能，采用间苯二甲酸(IPA)与PEG反应得到软段共聚酯，再与PBT通过酯交换反应得到PBT／(PEG IPA)共聚物，由于聚乙二醇结构的规整性降低，纤维的低温回弹性能得到了一定的改善。0℃时，改性纤维的回弹性与未改性纤维相比，回弹率E100％提高了12％，回弹率E200％提高了14．5％，回弹率E300％提高了12．3％。此外还考察了PBT链段含量对弹性纤维性能的影响，随着PBT的含量增加，纤维的熔点升高，断裂强度提高，但断裂伸长率和回弹性能同时降低。