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內(nèi)容簡介

　　本書針對多層絞線結(jié)構(gòu)損傷檢測困難的問題，提出了多層絞線結(jié)構(gòu)損傷陣列超聲導(dǎo)波螺旋聚焦成像檢測的新方法。主要體現(xiàn)在：提出基于扭曲坐標(biāo)系的半解析有限元法，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜多層螺旋耦合結(jié)構(gòu)的超聲導(dǎo)波頻散曲線求解，并分析包覆區(qū)承力索結(jié)構(gòu)中的超聲導(dǎo)波傳播特性，建立多層絞線結(jié)構(gòu)損傷超聲導(dǎo)波檢測機(jī)制；提出一種基于全矩陣捕獲的陣列超聲導(dǎo)波螺旋聚焦新方法，實(shí)現(xiàn)多層絞線內(nèi)層損傷微弱信號的增強(qiáng)；提出一種基于頻散字典的螺旋聚焦損傷信號交叉稀疏表示識別方法，降低交叉稀疏表示的稀疏度，同時提升了損傷信號識別率，實(shí)現(xiàn)損傷信號的識別與提??；研制了面向多層絞線結(jié)構(gòu)的系列陣列超聲導(dǎo)波傳感器。

作者簡介

　　洪曉斌，男，現(xiàn)任機(jī)械與汽車工程學(xué)院副院長，同時兼任全國高校機(jī)械工程測試技術(shù)研究會中南區(qū)副理事長、中國儀器儀表學(xué)會測量與控制專業(yè)委員會常務(wù)理事、廣東省智能無人船與系統(tǒng)工程技術(shù)研究中心主任、廣東省無損檢測分會秘書長、廣東省無損檢測技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)委員會副秘書長等。近年來主持包括國家重點(diǎn)研發(fā)計劃課題、廣東省杰出青年基金、國家自然科學(xué)基金、廣東省重點(diǎn)研發(fā)項(xiàng)目、廣東省自然科學(xué)基金、國家中小型企業(yè)創(chuàng)新基金項(xiàng)目、粵港關(guān)鍵領(lǐng)域重點(diǎn)項(xiàng)目、省部產(chǎn)學(xué)研項(xiàng)目、博士點(diǎn)新教師基金、廣州市重大科技項(xiàng)目等縱向項(xiàng)目20多項(xiàng)及企業(yè)委托橫向項(xiàng)目10多項(xiàng)；發(fā)表SCI、EI收錄學(xué)術(shù)論文50多篇；獲授權(quán)發(fā)明專利32項(xiàng)（第一發(fā)明人授權(quán)發(fā)明專利22項(xiàng)）、計算機(jī)軟件著作權(quán)8項(xiàng)；發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)5項(xiàng)，編著教材1部、參與專著1部。近年來相關(guān)科研成果已獲2020年中國專利優(yōu)秀獎1項(xiàng)、2018年廣東省科技進(jìn)步獎1項(xiàng)、2018年中國儀器儀表學(xué)會科技進(jìn)步獎1項(xiàng)、2015年中國儀器儀表學(xué)會科技創(chuàng)新獎1項(xiàng)等。長期從事現(xiàn)代檢測技術(shù)及相關(guān)測控裝備研究工作，目前主要致力于無損檢測技術(shù)裝備及網(wǎng)絡(luò)化測控系統(tǒng)研發(fā)方面的研究，主要研究方向有：（1）無損檢測技術(shù)與裝備；（2）基于人工智能的無人化測控技術(shù)與應(yīng)用。

圖書目錄

第1章絞線結(jié)構(gòu)陣列超聲導(dǎo)波檢測方法概述
1.1多層絞線結(jié)構(gòu)介紹
1.2陣列超聲導(dǎo)波檢測概念
1.2.1超聲導(dǎo)波定義
1.2.2群速度和相速度
1.2.3陣列超聲導(dǎo)波
1.3絞線結(jié)構(gòu)陣列超聲導(dǎo)波成像檢測基礎(chǔ)
1.3.1單向陣列超聲導(dǎo)波成像法
1.3.2全向陣列超聲導(dǎo)波成像法
1.3.3時間反演陣列超聲導(dǎo)波成像法
1.4絞線結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波無損檢測成像國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.4.1絞線結(jié)構(gòu)無損檢測方法研究現(xiàn)狀
1.4.2超聲導(dǎo)波特性求解方法研究現(xiàn)狀
1.4.3陣列超聲導(dǎo)波信號分析方法研究現(xiàn)狀
1.4.4陣列超聲導(dǎo)波聚焦成像方法研究現(xiàn)狀
第2章多層絞線結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波傳播特性研究
2.1多層螺旋耦合結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波頻散曲線的半解析有限元求解方法
2.1.1基于直角坐標(biāo)系的直桿超聲導(dǎo)波頻散曲線求解方法
2.1.2基于螺旋坐標(biāo)系的螺旋曲桿超聲導(dǎo)波頻散曲線求解方法
2.1.3基于扭曲坐標(biāo)系的螺旋耦合桿結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波求解方法
2.2螺旋耦合結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波傳播特性影響因素分析
2.2.1螺旋結(jié)構(gòu)對單桿結(jié)構(gòu)導(dǎo)波傳播影響分析
2.2.2接觸耦合作用對耦合桿結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波傳播影響分析
2.2.3螺旋耦合桿結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波傳播特性分析
2.3絞線結(jié)構(gòu)中的超聲導(dǎo)波傳播特性分析
2.3.1雙層絞線結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波傳播特性
2.3.2多層絞線結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)波傳播特性
2.3.3包覆結(jié)構(gòu)對絞線中的超聲導(dǎo)波傳播影響
2.4本章小結(jié)
第3章壓電陣列超聲導(dǎo)波傳感器設(shè)計
3.1壓電傳感器設(shè)計基礎(chǔ)
3.1.1敏感元件選擇
3.1.2聲學(xué)匹配
3.2針狀式陣列超聲導(dǎo)波傳感器研制
3.2.1針狀式傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.2.2針狀式傳感器仿真分析
3.2.3針狀式傳感器測試
3.3氣壓緊式陣列超聲導(dǎo)波傳感器研制
3.3.1氣壓緊式陣列超聲導(dǎo)波傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.3.2氣壓緊式模塊仿真分析
3.3.3氣壓緊式陣列超聲導(dǎo)波傳感器測試
3.4環(huán)孔式陣列超聲導(dǎo)波傳感器研制
3.4.1環(huán)孔式傳感器結(jié)構(gòu)設(shè)計
3.4.2環(huán)孔式傳感器探頭模塊仿真分析
3.4.3環(huán)孔式傳感器測試
3.5本章小結(jié)
第4章陣列超聲導(dǎo)波螺旋聚焦增強(qiáng)機(jī)制研究
4.1螺旋耦合結(jié)構(gòu)中陣列超聲導(dǎo)波路程差分析
4.1.1耦合桿直徑對波傳播路程差的影響分析
4.1.2相鄰層螺旋桿目標(biāo)點(diǎn)之間的超聲導(dǎo)波多路徑分析
4.1.3螺旋結(jié)構(gòu)內(nèi)層目標(biāo)點(diǎn)與超聲導(dǎo)波陣列間路程差分析
4.2基于全矩陣捕獲的陣列超聲導(dǎo)波螺旋聚焦增強(qiáng)方法
4.2.1多層絞線陣列超聲導(dǎo)波信號全矩陣捕獲
4.2.2全矩陣捕獲數(shù)據(jù)螺旋聚焦增強(qiáng)實(shí)現(xiàn)
4.3多層絞線陣列超聲導(dǎo)波螺旋聚焦增強(qiáng)仿真分析
4.3.1陣列超聲導(dǎo)波激勵信號螺旋聚焦增強(qiáng)性能分析
4.3.2內(nèi)層單線損傷信號螺旋聚焦增強(qiáng)分析
4.4多層絞線陣列超聲導(dǎo)波螺旋聚焦增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)
4.4.1絞線檢測實(shí)驗(yàn)平臺
4.4.2內(nèi)層全損傷信號增強(qiáng)
4.4.3內(nèi)層單線損傷信號增強(qiáng)
4.5本章小結(jié)
第5章多層絞線結(jié)構(gòu)超聲導(dǎo)波損傷識別方法
5.1基于交叉稀疏表示的超聲導(dǎo)波損傷信號識別方法
5.1.1絞線結(jié)構(gòu)中超聲導(dǎo)波信號稀疏性分析
5.1.2基于穩(wěn)態(tài)相位法的承力索頻散字典設(shè)計
5.1.3損傷信號交叉稀疏分解算法
5.2多層絞線結(jié)構(gòu)損傷信號識別仿真分析
5.2.1最外層損傷仿真分析
5.2.2內(nèi)層全損傷仿真分析
5.2.3內(nèi)層單線損傷仿真分析
5.3多層絞線結(jié)構(gòu)損傷信號識別實(shí)驗(yàn)
5.3.1最外層損傷信號識別
5.3.2內(nèi)層全損傷信號識別
5.3.3內(nèi)層單線損傷信號識別
5.4本章小結(jié)
第6章多層絞線結(jié)構(gòu)時間反演損傷成像檢測方法
6.1基于虛擬合成的時間聚焦TRM檢測方法
6.1.1虛擬合成時間聚焦檢測方法
6.1.2雙層絞線損傷成像檢測實(shí)驗(yàn)
6.2多層絞線結(jié)構(gòu)虛擬雙向時間反演成像方法
6.2.1虛擬雙向時間反演成像機(jī)理
6.2.2多層絞線結(jié)構(gòu)損傷成像實(shí)現(xiàn)
6.3基于雙向時間反演的多層絞線結(jié)構(gòu)損傷成像檢測
6.3.1最外層單線損傷成像
6.3.2內(nèi)層全損傷成像
6.3.3內(nèi)層單線損傷成像
6.4本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)