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內容簡介

　　本書提出的混沌檢測超聲導波信號技術，將超聲導波信號作為混沌系統(tǒng)的外激勵擾動項，利用混沌系統(tǒng)對初始輸入的敏感性和對隨機噪聲信號的免疫力進行弱導波信號識別，是一種新穎的識別技術，在提高管道超聲導波的檢測距離，或者提高小缺陷的檢測靈敏度上具有顯著的優(yōu)勢。圍繞這一主題，本書詳細討論了超聲導波傳播的理論、有限元仿真，以及實驗技術，將得到的信號引入混沌系統(tǒng)，以相軌圖、Lyapunov指數(shù)構造了損傷指標，并討論了各指標的技術細節(jié)。

作者簡介

　　張偉偉，1978年2月出生，博士，副教授。2010年6月畢業(yè)于暨南大學力學與土木工程系，2010年至今，在太原科技大學力學系從事教學與科研工作，主要研究方向為結構損傷檢測，力學史與方法論。主持1項國家自然科學基金，完成國家自然科學基金和山西省自然科學基金各1項。曾獲山西省教學成果獎（高等教育）一等獎（排名第二），山西省青年教師講課比賽三等獎，指導學生參加山西省“興晉挑戰(zhàn)杯”大學生課外學術科技作品競賽二等獎，太原科技大學“2013~2014年度優(yōu)秀青年教師”等獎勵。發(fā)表學術論文50余篇，SCI/EI收錄24篇。

圖書目錄

目錄

第1章緒論 1
1.1 管道運輸與安全 1
1.2 長距離管線檢測 4
第2章超聲導波檢測技術簡介 8
2.1 超聲導波的基本概念 8
2.1.1 超聲波 9
2.1.2 應力波分類 10
2.1.3 群速度和相速度 11
2.1.4 多模態(tài)特性 13
2.2 超聲導波的基本方程 16
2.3 管道超聲導波的檢測技術 19
2.3.1 位置識別 20
2.3.2 深度識別 22
2.3.3 導波檢測的工業(yè)應用 25
第3章混沌與混沌檢測技術 28
3.1 混沌系統(tǒng)簡介 28
3.2 混沌系統(tǒng)在弱信號檢測中的應用 31
3.3 混沌系統(tǒng)檢測超聲導波的原理 33
第4章基于相軌圖的導波檢測 37
4.1 檢測系統(tǒng)的參數(shù)設定 37
4.2 噪聲對混沌系統(tǒng)解的影響 39
4.3 含噪聲導波信號識別 42
第5章基于Lyapunov指數(shù)的導波檢測 46
5.1 Lyapunov指數(shù) 46
5.2 檢測系統(tǒng)的參數(shù)設定 49
5.2.1 不輸入任何信號時的系統(tǒng)特征 50
5.2.2 輸入和不輸入導波信號時的Lyapunov指數(shù)對比 53
5.2.3 噪聲對Lyapunov指數(shù)的影響 54
5.3 數(shù)值研究 55
第6章基于混沌系統(tǒng)的管道缺陷檢測實驗研究 58
6.1 應力導波的激發(fā)與接收 58
6.1.1 應力導波激發(fā) 58
6.1.2 壓電式傳感器 61
6.2 實驗設備及導波測試 63
6.2.1 實驗參數(shù)設定 63
6.2.2 測試方案 69
6.3 基于混沌系統(tǒng)的缺陷參數(shù)識別 71
第7章基于Matlab-GUI的混沌檢測系統(tǒng)開發(fā) 77
7.1 Matlab-GUI簡介 77
7.2 Matlab-GUI的控件及其屬性 79
7.3 基于Matlab-GUI的混沌檢測系統(tǒng)開發(fā) 82
7.3.1 啟動程序 82
7.3.2 界面設計 82
7.3.3 控件屬性設置 83
7.3.4 m文件編程 84
后記 103
參考文獻 105