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內容簡介

　　本書針對多層絞線結構損傷檢測困難的問題，提出了多層絞線結構損傷陣列超聲導波螺旋聚焦成像檢測的新方法。主要體現在：提出基于扭曲坐標系的半解析有限元法，實現復雜多層螺旋耦合結構的超聲導波頻散曲線求解，并分析包覆區(qū)承力索結構中的超聲導波傳播特性，建立多層絞線結構損傷超聲導波檢測機制；提出一種基于全矩陣捕獲的陣列超聲導波螺旋聚焦新方法，實現多層絞線內層損傷微弱信號的增強；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，實現損傷信號的識別與提??；研制了面向多層絞線結構的系列陣列超聲導波傳感器。

作者簡介

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

圖書目錄

第1章絞線結構陣列超聲導波檢測方法概述
1.1多層絞線結構介紹
1.2陣列超聲導波檢測概念
1.2.1超聲導波定義
1.2.2群速度和相速度
1.2.3陣列超聲導波
1.3絞線結構陣列超聲導波成像檢測基礎
1.3.1單向陣列超聲導波成像法
1.3.2全向陣列超聲導波成像法
1.3.3時間反演陣列超聲導波成像法
1.4絞線結構超聲導波無損檢測成像國內外研究現狀
1.4.1絞線結構無損檢測方法研究現狀
1.4.2超聲導波特性求解方法研究現狀
1.4.3陣列超聲導波信號分析方法研究現狀
1.4.4陣列超聲導波聚焦成像方法研究現狀
第2章多層絞線結構超聲導波傳播特性研究
2.1多層螺旋耦合結構超聲導波頻散曲線的半解析有限元求解方法
2.1.1基于直角坐標系的直桿超聲導波頻散曲線求解方法
2.1.2基于螺旋坐標系的螺旋曲桿超聲導波頻散曲線求解方法
2.1.3基于扭曲坐標系的螺旋耦合桿結構超聲導波求解方法
2.2螺旋耦合結構中的導波傳播特性影響因素分析
2.2.1螺旋結構對單桿結構導波傳播影響分析
2.2.2接觸耦合作用對耦合桿結構中的導波傳播影響分析
2.2.3螺旋耦合桿結構中的導波傳播特性分析
2.3絞線結構中的超聲導波傳播特性分析
2.3.1雙層絞線結構中的導波傳播特性
2.3.2多層絞線結構中的導波傳播特性
2.3.3包覆結構對絞線中的超聲導波傳播影響
2.4本章小結
第3章壓電陣列超聲導波傳感器設計
3.1壓電傳感器設計基礎
3.1.1敏感元件選擇
3.1.2聲學匹配
3.2針狀式陣列超聲導波傳感器研制
3.2.1針狀式傳感器結構設計
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波傳感器研制
3.3.1氣壓緊式陣列超聲導波傳感器結構設計
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波傳感器測試
3.4環(huán)孔式陣列超聲導波傳感器研制
3.4.1環(huán)孔式傳感器結構設計
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
第4章陣列超聲導波螺旋聚焦增強機制研究
4.1螺旋耦合結構中陣列超聲導波路程差分析
4.1.1耦合桿直徑對波傳播路程差的影響分析
4.1.2相鄰層螺旋桿目標點之間的超聲導波多路徑分析
4.1.3螺旋結構內層目標點與超聲導波陣列間路程差分析
4.2基于全矩陣捕獲的陣列超聲導波螺旋聚焦增強方法
4.2.1多層絞線陣列超聲導波信號全矩陣捕獲
4.2.2全矩陣捕獲數據螺旋聚焦增強實現
4.3多層絞線陣列超聲導波螺旋聚焦增強仿真分析
4.3.1陣列超聲導波激勵信號螺旋聚焦增強性能分析
4.3.2內層單線損傷信號螺旋聚焦增強分析
4.4多層絞線陣列超聲導波螺旋聚焦增強實驗
4.4.1絞線檢測實驗平臺
4.4.2內層全損傷信號增強
4.4.3內層單線損傷信號增強
4.5本章小結
第5章多層絞線結構超聲導波損傷識別方法
5.1基于交叉稀疏表示的超聲導波損傷信號識別方法
5.1.1絞線結構中超聲導波信號稀疏性分析
5.1.2基于穩(wěn)態(tài)相位法的承力索頻散字典設計
5.1.3損傷信號交叉稀疏分解算法
5.2多層絞線結構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內層全損傷仿真分析
5.2.3內層單線損傷仿真分析
5.3多層絞線結構損傷信號識別實驗
5.3.1最外層損傷信號識別
5.3.2內層全損傷信號識別
5.3.3內層單線損傷信號識別
5.4本章小結
第6章多層絞線結構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驗
6.2多層絞線結構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理
6.2.2多層絞線結構損傷成像實現
6.3基于雙向時間反演的多層絞線結構損傷成像檢測
6.3.1最外層單線損傷成像
6.3.2內層全損傷成像
6.3.3內層單線損傷成像
6.4本章小結
參考文獻