张丽梅[1]2004年在《钢桁架结构无损检测的动力学敏感参数研究》文中提出钢结构由于自重轻、强度高、塑性及韧性好、工业化程度高和造型美观等许多优点，被广泛应用于各类建筑中。但是由于钢结构的锈蚀、超载等许多原因，使得钢结构发生损伤的情况日趋增多。近年来，国内外许多学者一直在努力寻找能够准确对钢结构进行检测的方法。这些研究取得了显着的成绩，但是也存在许多不足。特别是，这些方法需要已知结构原始数据，才能进行检测。然而，在实际检测过程中，原始数据很难得到。为了解决这一问题，本文在分析许多学者研究成果的基础上，找到了一种基于柔度的对钢结构损伤敏感的动力学参数——柔度曲率幅值突变系数。该系数可以在未知结构初始数据的情况下，直接利用实际测量数据判断结构是否发生损伤，找到结构的损伤位置，并对结构的损伤程度做出判断。本文首先利用ANSYS的APDL语言编制的程序，以一个平面钢桁架模型为例进行数值模拟。根据结构本身的受力特点，给定损伤情况，进而计算出结构损伤时的柔度曲率幅值突变系数。通过该系数可以找到结构的损伤位置，并且对结构的损伤程度做出初步判定。然后，本文对一个平面钢桁架模型进行实际测试，根据测试数据求出结构损伤时的柔度曲率幅值突变系数。结果表明，柔度曲率幅值突变系数能够对平面钢桁架结构的单根杆件和多根杆件损伤的位置做出比较准确的判断，并且对结构的损伤程度也可以进行初步的判定。同时也验证了数字仿真理论的正确性。本文还提出了将节点质量的增加作为一种结构损伤形式的理论。经过数值模拟和实际实验验证，结果表明，柔度曲率幅值突变系数可以较好的对一个或多个节点质量增加的情况进行检测。该方法只要已知实际结构的数据，就可以进行检测。而且简单、高效、具有很高的实用价值。本文根据前面的分析情况，在文章最后提出了钢结构动力学检测的发展前景和亟待解决的问题。
陈翔[2]2007年在《木地板无损缺陷检测及其有限元动力分析》文中研究指明随着我国全民健身运动的快速发展、北京奥运的成功申办，各地体育场馆的建设数量与日俱增。面对体育场馆的木地板结构的性能检测和健康维护，传统的破坏性检测技术已不再适用，而木地板无损检测技术以其高效率、非破坏性、节约材料与资金等优点受到国内外学者的关注。本研究首先阐述了现有木质材料的无损检测技术、结构损伤检测技术的研究进展。然后根据结构柔度矩阵差理论，采用脉冲锤击实验方法(横向振动法)和有限元仿真模拟技术，在对木地板单板进行无损检测研究的基础上，主要对木地板结构的损伤缺陷进行了无损检测和评价研究。研究首次将结构柔度矩阵差理论用来检测木地板结构损伤，研究结果表明结构柔度矩阵差理论能对木地板结构损伤的位置与程度进行比较准确的判定。最后针对木地板结构无损检测的实际情况，提出检测木地板结构损伤的两种有效的解决方案。
田迎春[3]2002年在《钢结构无损检测的动力学方法研究》文中认为建筑结构与人类的生活息息相关，其质量问题不容忽视。而钢结构一般多用于跨度较大的公共建筑或重要建筑，结构损伤往往造成重大人员伤亡和财产损失，因而对于在役结构的损伤识别问题的研究近年来得到广泛的关注。结构发生损伤会引起结构的物理参数发生变化(如刚度的降低、阻尼的增加等)，从而导致结构的固有振动特性(如固有频率、振型)发生变化。结构中不同位置的损伤对结构各阶模态的影响不同，因而根据结构损伤前后模态参数的变化在理论上可以确定损伤的发生与否及其位置和损伤程度。在检测结构损伤时，本文引入了Gayan动力缩聚。这一方面可使测点数在能够反映结构动力特性的前提下尽可能的少，利于实时、迅速地对结构损伤进行诊断；另一方面，可消除不易测量的节点自由度的影响。本文在黄方林提出的残余能量的基础上，定义了新的与故障有关的特征参数——残余能量差，根据各自由度、各节点对残余能量差的贡献大小来定位损伤。该方法不仅可以较准确、迅速的定位损伤，而且克服了残余能量法需以完好结构指纹为基础的缺点，解决了在役结构完好指纹不易获得的矛盾，宜用于实际工程。本文利用该方法，通过对仿真计算和实物试验的几种损伤识别结果的分析、比较，得出以下结论：残余能量差不仅能较好的定位损伤(刚度的降低和质量的增加等)；而且还可以在没有初始的完好指纹的情况下，利用有损伤结构之间的残余能量差确定新的损伤，因此该方法可以用于结构的K期监测。基于上述分析，最后提出了钢结构无损检测的发展前景和亟待解决的问题。
魏嵩锜[4]2018年在《浅谈钢结构无损检测的推广及发展方向》文中研究说明文通过结合钢结构无损检测的特点得出以下发展方向:1.无损检测技术咨询或者技术培训项目;2.探头测试评价;3.无损检测原、辅材料;4.针对性强,差异化培训平台的建立和推广。
李立伟[5]2012年在《桥梁缆索无损检测系统研究》文中提出缆索是斜拉桥的主要受力构件，缆索的状态与桥梁的安全密切相关，因此桥梁缆索无损探伤一直受到高度关注。本文设计的轻型缆索机器人是通过携带检测仪器在缆索上爬行来完成对缆索的断丝检测任务。机器人整体采用框架式的结构，其最主要的特点是实现了机器人爬行状态下调节抱缆力的功能，大大提高了机器人的越障能力和适应缆索直径变化的能力。本文分析了缆索机器人向上匀速爬行以及向下匀速爬行时的受力状态，推导了机器人对缆索的附着条件方程。建立了抱缆力调整装置的数学模型，并在matlab中进行了仿真分析。对缆索机器人的越障能力进行了力学分析，得到了最大越障高度的参数表达式。运用solidworks叁维软件对机器人进行了叁维建模，对建立的模型各个主要零件进行了优化设计。并在ADAMS中进行了动力学仿真分析，得到了机器人的动力学特征曲线。本文对缆索内断丝无损检测进行了仿真分析和实验。运用ANSYS软件分析了单根断丝的磁场分布情况，发现钢丝表面磁通的泄露其实是漏磁场在钢丝断面和钢丝外表面进行了重新分配的结果。通过对有无断丝的缆索进行磁场仿真，对比了两种状态空气中漏磁场的仿真结果，为实验提供了仿真数据。缆索的漏磁检测分为强磁检测、弱磁检测以及微磁检测，缆索强磁检测的最大缺点是需要功率强大的励磁系统，大大增多了设备重量。本文依据微磁检测理论，设计了缆索微磁检测实验平台，选择磁阻传感器作为检测元件，探索了缆索无损微磁检测的可行性，对断口长度、断丝位置以及地磁场方向对缆索缺陷检测信号的影响进行了分析，试验结果证明了缆索的微磁探伤的可行性，为开发轻型节能的检测设备，实现缆索探伤仪器的创新提供了科学依据。
韩羲晖[6]2018年在《无损检测技术在建筑工程检测中的应用研究》文中研究指明随着我国建筑行业的快速发展,为了使建筑的整体质量得到提高,相关部门需要重视工程质量检测技术的无损化,使其能够推动我国建筑行业的发展。本文主要对无损检测技术的特点以及实施意义做出了一定的分析,并立足于工程实际,从钢结构的无损检测对建筑工程中无损检测技术的运用进行详细的探讨。
盛陈飞[7]2008年在《钢结构焊缝无损检测方法的应用研究》文中研究指明采用焊接连接的钢结构,提高和保证其焊接质量已成为当前焊接生产中的关键问题。为了判定焊接结构或焊件在成型后能否满足使用要求,而又不进行大面积破坏性试验的情况下,能够针对钢结构焊缝进行无损检测的技术在目前钢结构领域应用广泛。本文对介绍了钢结构焊缝无损检测的几种方法以及其实际应用情况。
刘蒙[8]2018年在《基于麦克风冲击共振法的钢—混凝土组合结构脱空损伤诊断研究》文中认为钢–混凝土组合结构因其具有承载力高、抗震性能好、耐火性能优良和施工方便等优点,被广泛用于高层建筑及桥梁中。受施工质量和混凝土收缩徐变等因素的影响,钢与混凝土界面常发生脱空损伤,从而导致钢材与混凝土的协同工作性能降低,并影响构件的承载能力与变形能力,因此,对此类损伤的识别与及评估至关重要。目前传统的检测手段难以对此类损伤进行有效的辨识,本文将采用一种低成本、快速、高效的非接触式无损检测技术–麦克风冲击共振测试,来识别钢–混凝土组合结构界面脱空损伤。理论方面,本文将局部脱空区域的钢板和钢壳视为四周约束的板壳模型,以四周约束矩形板及四周约束的圆形板的振动理论为基础,对矩形局部脱空损伤与圆形局部脱空损伤的板壳模型的自振频率进行解析解的求解分析,建立基于局部脱空损伤钢板壳几何特征的自振频率预测模型。试验方面,本文设计了一个钢–混凝土组合板构件和一个钢管混凝土柱构件,两个试件的钢–混凝土界面均设置了相同的两组大小不同、厚度不同的矩形与圆形泡沫板,用于模拟钢–混凝土组合板与钢管混凝土的脱空损伤。利用力锤冲击激励损伤区域的局部钢板和钢壳,进行钢–混凝土界面脱空损伤的脉冲锤击试验,采用非接触式的麦克风声学传感器拾取激励点上空的声压响应信号,对声压响应信号进行频谱分析,对比损伤区域与非损伤区域的信号频谱特性,经过试探性试验确定试验设备及传感器相对位置对信号的影响后,探究不同面积、形状和深度的脱空损伤对信号频谱的影响。利用麦克风传感器进行局部脱空损伤板壳的模态测试,进一步探究声压信号反映板壳振动的准确性。针对特定的损伤工况进行基于麦克风阵列的冲击共振法损伤成像测试,绘出损伤云图,为麦克风冲击共振测试在实际工程中的应用奠定基础。有限元模拟方面,本文采用显式动力学分析的方法模拟在点脉冲激励下,脱空损伤区域与非脱空区域钢板和钢壳表面上空气中的声压响应分布,提取钢板和钢壳表面振动产生的声波信号,探究麦克风冲击共振法的可行性。对各损伤工况进行有限元模态分析,提取各损伤工况的模态频率与振型,并与理论解析解及试验结果进行对比。利用常用的四种无损检测方法对试件的局部脱空损伤进行损伤成像测试,分别探究各方法与麦克风冲击共振法相比,各自的探伤效果及实际应用中的优点与缺点,试验结果展现出麦克风冲击共振法良好的探伤效果,表明该方法在钢–混凝土局部界面脱空损伤的检测方面具有良好的应用价值与发展前景。
刘飞[9]2013年在《波导结构的特征频率法及其超声导波声弹性效应研究》文中研究说明超声导波技术作为一种高效的无损检测方法，可同时实现缺陷与应力的检测，对主要的钢结构构件（如矩形管、H型钢、钢杆等）此类波导结构的无损检测具有潜在的优势。然而，钢结构中的板条类波导结构由于截面形状不规整，超声导波在其中的传播特性无法利用传统的波动求解方法，数值方法对此类结构的研究也甚少，而关于预应力波导结构的波动特性研究更为鲜见，严重制约着超声导波技术在此类结构中的推广应用。为究明诸如板条类等异性截面波导结构中超声导波的波动频散特性和预应力结构的波动特性及导波各模态的声弹应力敏感性，本文在连续体振动理论有限元分析的基础上，建立一种能够适应任意截面波导结构频散特性分析的方法。应用该方法研究板条类波导结构中超声导波的传播特性，并发展该方法应用于预应力结构的波动特性分析，实现超声导波声弹敏感模态与激励频散的优化选取。通过在超声导波声弹理论分析的基础上，探讨试验影响因素；搭建声弹试验系统；以钢杆和矩形管为研究对象，对纵向模态和SH0模态的声弹常数进行了试验测试，论证了超声导波声弹试验系统的可靠性和该方法的可行性。主要研究工作如下：(1)提出了一种适合求解截面沿轴向一致波导结构频散特性分析的有限元特征频率法，分析了收敛性要求所必需的网格单元尺寸与模型长度。用此方法计算了几种典型波导结构与两类特殊波导结构中各个模态的波动频散特性。实例分析结果表明：可利用适合的边界条件降低求解自由度数且能实现单一种类模态的频散计算；对于复杂波导结构与在高频段的频散计算较为困难。(2)研究分析了板条结构中导波的频散特性与板条宽度边界的影响。结果表明：同阶低次模态会迭加形成高次模态，产生的新模态截止频率由边界尺寸决定；发展无限单元法用于超声导波无损检测领域，并用于模拟板条结构中的Lamb波传播特性，验证了在板条结构中可激励出SH0与A0模态，其余Lamb波模态不容易被激励与识别；同时，以工程板条类结构矩形管、H型钢和椭圆管为研究对象，分析了此类结构的频散特性；发现此类结构各模态在截止频率处，受边界约束影响明显；最容易激励的是反对称类模态（弯曲模态），局部模态分析可由板条结构替代。(3)发展有限元特征频率法应用于预应力波导结构频散特性分析。提出利用声弹常数频散曲线表征超声导波的声弹性效应，得到了适合杆、板、圆管与板条结构中应力检测时，声弹性效应较敏感的模态与所对应的激励频率。发现导波多数模态存在无声弹性效应的频率盲点；对于不同结构中频散特性相同的模态具有相同的声弹性效应。(4)阐明了材料组分、叁阶弹性常数和织构效应对声弹性效应的影响，并对叁阶弹性常数的各个参量通过正交分析方法得到了影响纵向模态声弹性效应的主次因素与显着性水平。同时，对温度效应、拉伸应变、泊松效应带来的影响进行了分析，并对时延估计方法的精度进行了评估。结果表明：泊松效应可不予考虑，互相关函数法最适合用于声弹的时延估计。最后，通过试验标定的方法对测量系统的工作参数给出了建议。(5)搭建了超声导波声弹试验测试系统，以杆结构与矩形管为检测对象，对纵向模态与SH0模态的声弹特性进行了试验研究。结果表明：在低应力区域得到的声弹常数误差普遍较大，说明超声导波声弹常数标定应选在高应力区域。通过频率与模态对声弹性效应影响的试验研究论证了超声导波声弹试验系统的可靠性与理论声弹计算方法的可行性。而SH0模态的初步声弹试验结果表明该方法对矩形管等板条类结构的应力检测具有可行性，但需要完善的试验测量技术。
李良[10]2008年在《大型游乐设施的声发射无损检测和安全评价方法》文中研究说明进入二十一世纪,大型游乐设施进入迅速发展的时期,其发展特点是“更高,更快,更刺激”。世界各地纷纷建造了百米高以上的摩天轮。例如,伦敦市区着名的伦敦眼,南昌市的南昌之星和将在北京建成的208米高的朝天轮。大型摩天轮给现行的设计能力和检测手段提出了新的要求。本论文研究了一套技术路线和检测手段在摩天轮应用的可能性和可行性。在常规力学的基础上,应用软件ANSYS对摩天轮的钢结构进行计算校核,应用应力手段测试应力分布和应力集中。在出现缺陷时,尤其是关键部件,主轴等出现裂纹时,应用声发射对摩天轮进行在线监测,并为安全评定提供依据。
参考文献：
[1]. 钢桁架结构无损检测的动力学敏感参数研究[D]. 张丽梅. 河北农业大学. 2004
[2]. 木地板无损缺陷检测及其有限元动力分析[D]. 陈翔. 北京林业大学. 2007
[3]. 钢结构无损检测的动力学方法研究[D]. 田迎春. 河北农业大学. 2002
[4]. 浅谈钢结构无损检测的推广及发展方向[J]. 魏嵩锜. 四川水泥. 2018
[5]. 桥梁缆索无损检测系统研究[D]. 李立伟. 燕山大学. 2012
[6]. 无损检测技术在建筑工程检测中的应用研究[J]. 韩羲晖. 城市建设理论研究(电子版). 2018
[7]. 钢结构焊缝无损检测方法的应用研究[J]. 盛陈飞. 科技资讯. 2008
[8]. 基于麦克风冲击共振法的钢—混凝土组合结构脱空损伤诊断研究[D]. 刘蒙. 湖南大学. 2018
[9]. 波导结构的特征频率法及其超声导波声弹性效应研究[D]. 刘飞. 北京工业大学. 2013
[10]. 大型游乐设施的声发射无损检测和安全评价方法[D]. 李良. 北京化工大学. 2008