先進的結(jié)構(gòu)損傷檢測理論與應(yīng)用

譯者序
原書前言
第1章引論1
1.1引言 1
1.2結(jié)構(gòu)損傷和結(jié)構(gòu)損傷探測 1
1.3SHM作為NDT的深化 3
1.4SHM的跨學科性質(zhì) 4
1.5SHM系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)7
1.5.1局部SHM方法8
1.5.2整體SHM方法 8
1.6與SHM系統(tǒng)設(shè)計有關(guān)的方面10
1.6.1設(shè)計原則11
參考文獻12
第2章彈性波傳播的數(shù)值模擬14
2.1引言 14
2.2建模方法15
2.2.1有限差分法 15
2.2.2有限元法16
2.2.3譜單元法 17
2.2.4邊界元法19
2.2.5有限體積法 20
2.2.6其他數(shù)值方法 21
2.2.7時間離散化 23
2.3混合和多尺度建模25
2.4局部交互仿真方法(LISA) 29
2.4.1GPU實現(xiàn) 31
2.4.2進一步發(fā)展的基于GPU的
LISA軟件包33
2.4.3cuLISA3D解算器的性能 33
2.5耦合方案 35
2.6損傷模型 41
2.7波傳播的吸收邊界條件42
2.8結(jié)論 44
參考文獻45
第3章結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測中的輔助探測
概率模型51
3.1引言 51
3.2探測概率 52
3.3POD的理論方面 53
3.3.1擊中/脫靶分析 53
3.3.2信號響應(yīng)分析 55
3.3.3置信區(qū)間 56
3.3.4誤報率 57
3.4從POD到 MAPOD57
3.5SHM的POD 58
3.6考慮缺陷幾何不確定性的SHM
系統(tǒng)的MAPOD59
3.6.1SHM系統(tǒng) 59
3.6.2仿真框架60
3.6.3可靠性評估 60
3.7結(jié)論 63
參考文獻 63
第4章非線性聲學 66
4.1引言 66
4.2理論背景 67
4.2.1接觸聲學的非線性69
4.2.2非線性共振 71
4.2.3混頻72
4.3損傷探測方法和應(yīng)用 77
4.3.1損傷探測非線性聲學 78
4.4結(jié)論93
參考文獻 94

先進的結(jié)構(gòu)損傷檢測理論與應(yīng)用第5章導波壓電復(fù)合材料
傳感器97
5.1引言97
5.2導波壓電傳感器 98
5.2.1壓電元件 98
5.2.2基于壓電復(fù)合材料的
傳感器98
5.2.3交叉指型傳感器 101
5.3基于MFC 的新型IDT-DS105
5.4蘭姆波生成壓電復(fù)合材料
傳感器107
5.4.1數(shù)值模擬107
5.4.2實驗驗證 109
5.4.3數(shù)值模擬與實驗結(jié)果 109
5.4.4討論116
5.5IDT-DS4的蘭姆波傳感特性117
5.5.1數(shù)值模擬 117
5.5.2實驗驗證119
5.6結(jié)論121
附錄121
參考文獻122
第6章機電阻抗方法 125
6.1引言 125
6.2理論背景126
6.2.1機電阻抗的定義 126
6.2.2測量技術(shù) 127
6.2.3損傷探測算法 129
6.3數(shù)值模擬 129
6.3.1基于有限元的機電阻抗建模
方法130
6.3.2不確定性和敏感性分析 134
6.3.3討論 137
6.4先進SHM系統(tǒng) 138
6.5實驗室測試140
6.5.1板結(jié)構(gòu)試驗140
6.5.2管道截面的狀態(tài)監(jiān)測 144
6.5.3討論 146
6.6飛機結(jié)構(gòu)應(yīng)用驗證 147
6.6.1主起落架艙螺栓聯(lián)接的
監(jiān)測147
6.6.2鉚接機身面板監(jiān)測152
6.6.3討論 154
6.7結(jié)論 154
參考文獻 155
第7章導波波束的形成 157
7.1引言 157
7.2理論158
7.2.1合成孔徑成像 158
7.2.2有效孔徑概念 162
7.2.3成像方案 164
7.2.4自聚焦陣列 166
7.3數(shù)值結(jié)果 168
7.3.1有效孔徑實例 168
7.3.2星形陣列成像 170
7.3.3DORT-CWT方法的數(shù)值
驗證 174
7.4實驗結(jié)果176
7.4.1實驗裝置 176
7.4.2傳感陣列的實驗評估 176
7.4.3有效孔徑的實驗評估 178
7.4.4使用合成孔徑的損傷成像179
7.4.5DORT-CWT方法的實驗
驗證 179
7.4.6基于自聚焦發(fā)射陣列的損傷
成像182
7.5討論 183
7.6結(jié)論 184
參考文獻 185
第8章模態(tài)濾波技術(shù) 187
8.1引言 187
8.2當前發(fā)展狀況 188
8.3方法的制定192
8.4方法的數(shù)值驗證 195
8.4.1用于模擬的模型195
8.4.2測試程序196
8.4.3分析的結(jié)果 197
8.4.4基于模型的探測概率 200
8.5基于模態(tài)過濾的監(jiān)測系統(tǒng) 202
8.5.1主要假設(shè) 202
8.5.2測量診斷裝置203
8.5.3模態(tài)分析和模態(tài)過濾
軟件204
8.6實驗室測試206
8.6.1測試程序 206
8.6.2實驗結(jié)果 207
8.6.3探測分析的概率 212
8.7操作測試214
8.8結(jié)論 217
參考文獻218
第9章振動紅外熱成像法219
9.1引言 219
9.2熱成像無損檢測技術(shù)現(xiàn)狀 219
9.3振動熱成像檢測系統(tǒng)的發(fā)展227
9.4虛擬測試230
9.5實驗室測試 235
9.6現(xiàn)場測量237
9.7概要和結(jié)論 239
參考文獻 240
第10章基于視覺的監(jiān)測系統(tǒng)242
10.1引言 242
10.2當前發(fā)展現(xiàn)狀 243
10.3數(shù)字圖像相關(guān)法的撓度
測量 244
10.4圖像配準和平面矯正 247
10.5自動特征檢測和匹配249
10.5.1基于撓度變形的損傷檢測
和定位250
10.6軟件工具開發(fā)252
10.7方法的數(shù)值研究 253
10.7.1視覺測量系統(tǒng)的數(shù)值
模型 253
10.7.2方法的不確定性研究 253
10.7.3基于概率模型的損傷
探測260
10.8方法的實驗室研究 263
10.8.1實驗室設(shè)置方法的
測試264
10.8.2實驗室研究方法的探測
概率 264
10.8.3開發(fā)方法的精度研究 270
10.9方法的關(guān)鍵研究和評價 272
10.9.1電車高架橋撓度監(jiān)測 272
10.10結(jié)論 275
參考文獻 275