教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-11-0055)
- 作品数：10 被引量：61H指数：4
- 相关作者：武湛君马书义王奕首刘科海刘新更多>>
- 相关机构：大连理工大学台州职业技术学院北京宇航系统工程研究所更多>>
- 发文基金：教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：理学一般工业技术航空宇航科学技术自动化与计算机技术更多>>
- 管道损伤处纵向导波模态转换对损伤识别的影响被引量：9
- 2016年
- 在管道导波检测中损伤反射回波包含了丰富的损伤相关信息,对回波信号的全面分析有助于识别损伤的几何特征。纵向模态导波与损伤相互作用会发生双模态转换,即L(0,2)导波与L(0,1)导波之间的相互转换。由L(0,2)导波转换而来的L(0,1)导波也反映了管道的损伤特征信息。利用数值模拟和实验方法,研究了损伤沿管道径向和周向扩展时L(0,1)和L(0,2)导波的反射特征。结果表明:L(0,2)导波与非贯穿型损伤相互作用会发生双模态转换现象,而与贯穿型损伤作用时,不发生双模态转换;对于周向长度一定的损伤,L(0,1)导波反射系数随损伤径向扩展呈先增大后减小的趋势,且损伤深度小于管道半壁厚时,L(0,1)导波与L(0,2)导波反射系数相当。研究结果为管道检测过程中评估损伤的径向深度提供了参考。
- 陈颖璞赵明马书义武湛君吴会强马云龙
- 关键词：导波无损检测
- 小口径管扭转模态导波在线检测被引量：4
- 2014年
- 采用扭转模态导波T(0,1)开展了小口径管在线检测研究。考虑管线服役环境及其结构特征,研制了一种适用于小口径管线在线检测的新型传感器阵列。传感器采用剪切型压陶瓷晶片作为敏感元件,具有柔性、轻质的特点。实验表明,环向布置的传感器阵列能够在管线中高效激励T(0,1)模态导波;通过提取回波信号中的各模态导波信息,实验系统能有效辨识管线中缺陷的状态变化;对于含有支撑结构的小口径管,比较并分析管线中导波散射信号及特征结构处回波信号的变化有助于辨识支撑结构附近区域损伤的产生及扩展。
- 马书义武湛君王奕首刘科海
- 关键词：小口径管在线监测
- 基于导波技术的小口径管网实时检测系统被引量：4
- 2014年
- 基于超声导波无损检测技术,发展了一种用于小口径管网实时检测的新型诊断系统。系统包括以压电陶瓷晶片为敏感器件的柔性传感器阵列,导波激励接收硬件子系统及分析软件。柔性传感器阵列能表面贴装于任意尺寸的管线外壁,并可在管线中激励和接收轴对称模态导波。与现有导波激励接收系统不同,诊断系统包含有多通道的信号转换开关矩阵,能实现管网中不同管线检测所需信号通道的快速自动切换。检测实验表明,分析软件能有效辨识大于3%管线横断面积的腐蚀损伤,并能实时检测管线的状态变化,如腐蚀损伤扩展等。诊断系统具有检测效率高,使用灵活的特点,为小口径管网的实时检测提供了有效手段。
- 马书义武湛君王奕首刘科海
- 关键词：超声导波实时检测
- 水下管道超声导波检测实验研究被引量：2
- 2014年
- 扭转模态导波T(0,1)对液体载荷不敏感,其用于水下管道检测是一种具有潜在吸引力的导波模态。基于T(0,1)导波,研制了一套可用于水下管道检测的新型换能器阵列,并在实验室环境中进行了系列检测实验。换能器采用厚度剪切型压电陶瓷作为敏感元件。卡具装置采用模块化设计,模块间通过销轴连接。这种设计使换能器阵列具有一定的柔性,并可方便拆卸各模块以满足不同直径管道对于换能器数量的要求。实验结果表明,换能器阵列能在水下管道中高效激励和接收T(0,1)模态导波。模拟损伤回波信号到达时间和幅度较好地反映了损伤的轴向位置及大小。换能器阵列具有安装简单,使用灵活的特点,为水下管道超声导波检测提供了有效手段。
- 范忠马书义武湛君
- 关键词：水下管道导波
- 三角形截面碳纤维在复合材料中的分布规律被引量：1
- 2013年
- 三角形截面碳纤维在复合材料内部的排布结构像微波暗室一样,能够对入射的电磁波进行多次反射,从而衰减电磁波,使三角形截面碳纤维复合材料具有吸波性能,因此,研究三角形截面碳纤维在复合材料中的排布规律对研究其吸波机理非常重要。采用实验和模拟的方法对三角形截面碳纤维在复合材料中的排布规律进行了分析。首先,通过扫描电子显微镜(SEM)观察了多组三角形截面碳纤维复合材料试样的截面微观形貌,分析了三角形碳纤维在复合材料中的排布角度及均匀性;其次,为进一步研究三角形截面碳纤维复合材料的吸波机理,根据蒙特卡洛原理,通过Matlab软件对三角形截面碳纤维在复合材料中的排布情况进行了模拟。实验及数值模拟结果吻合较好,均表明三角形截面碳纤维在复合材料中的排布是以各种排布角度随机排布的,而三角形碳纤维分布是比较均匀的,没有明显的密布区域和稀疏区域,该模拟方法可以用于模拟不同含量的三角形截面碳纤维在复合材料中的排布规律。
- 刘新武湛君王荣国刘文博严佳
- 关键词：复合材料数值模拟
- 航空航天复合材料结构健康监测技术研究进展被引量：30
- 2016年
- 通过在线监测结构响应,实时掌握结构的健康状况,并在此基础上对可能发生的损伤和故障进行预报,以便能及时采取措施,保证复合材料结构的服役安全。综述了几种重要的结构健康监测方法的研究进展、应用场合与发展历程,包括:全局状态感知技术(光纤传感监测法)、全局损伤诊断技术(波传播损伤诊断法)、局部损伤诊断方法(机电阻抗监测法、真空比较监测法、智能涂层法等),讨论了复合材料结构健康监测传感器的安装方法。结合各种技术的发展历程和优缺点展望了航空航天复合材料结构健康监测技术的发展趋势。
- 武湛君渠晓溪高东岳刘科海冯建民
- 关键词：航空航天结构复合材料结构健康监测导波
- 复合材料结构实时撞击监测系统被引量：1
- 2014年
- 为实时监测并评估发生在复合材料结构上的外部低速撞击,研制了一套基于压电传感器的被动式传感系统。系统包括分布式压电传感器网络、便携式采集硬件及分析软件。压电传感器网络覆盖结构被监测区域,并实时在线监测由于结构撞击而产生的应力波;多通道采集硬件并行采集各传感器信号,并以直接存储器访问(DMA)形式与分析软件进行数据交换;撞击事件评估采用了系统辨识技术,分析软件利用集成的系统辨识模型及获得的实时传感器数据对撞击位置和撞击载荷进行反问题求解。实验结果表明,研制的被动式传感系统能够准确辨识发生在复合材料结构上的撞击事件,并可有效估计撞击位置及撞击载荷历程。
- 范忠马书义武湛君
- 关键词：复合材料结构实时监测位置估计
- 超低温处理对T700碳纤维/环氧复合材料拉—压疲劳性能的影响被引量：7
- 2014年
- 对T700碳纤维/环氧复合材料在超低温处理前后的拉—压疲劳性能进行了的研究。采用真空袋—热压罐成型工艺,制备了T700碳纤维/环氧复合材料单向板,在液氮中对试样进行超低温浸泡和超低温/室温循环处理,利用光学显微镜观测了试样在超低温处理过程中产生的微裂纹情况,并测试了超低温处理后试样的静强度和拉—压疲劳1000次、10000次及130000次后的剩余强度。对T700碳纤维/环氧复合材料超低温损伤机理进行了分析,并讨论了超低温处理和拉—压疲劳对复合材料剩余强度的影响。结果表明,超低温处理和拉—压疲劳处理都会使试样产生微裂纹,并引起试样内的残余应力释放和试样的剩余强度降低;经历不同的超低温处理之后,试样的剩余强度达到最高值时所对应的拉—压疲劳次数不同;随着超低温处理和拉—压疲劳的作用,试样的剩余强度会经历先升高—再降低的过程。
- 刘新武湛君蔡永超王海瑞
- 关键词：环氧复合材料
- 加筋复合材料圆筒结构的撞击识别被引量：2
- 2013年
- 以加筋复合材料圆筒结构为对象,研究了复合材料结构的外部低速撞击识别问题。采用压电传感器获取发生低速撞击时在结构内产生的应力波信号。针对加筋复合材料结构的撞击位置识别,特别是监测区域边缘的位置识别问题,提出了基于传感器信号功率的两步法来估计撞击位置;撞击载荷的重构采用系统辨识方法,通过分析系统辨识方法中传递函数的模型阶次和相关性系数的关系,提出了模型阶次选择的原则以进一步完善该方法。结果表明:所提出的两步定位法可较好地估计所有监测区域的撞击位置,所改进的系统辨识方法可较好地识别非加筋区域上的撞击位置和撞击载荷时间历程;当撞击点为加筋区域时,由于筋条对应力波传播的复杂影响导致撞击识别误差偏大。
- 许龙涛王奕首武湛君马书义
- 关键词：系统辨识位置估计
- 加筋复合材料结构撞击识别的关键技术被引量：3
- 2013年
- 复合材料结构在外部撞击载荷作用下容易产生目不可检的损伤,进而导致结构承载能力降低。以复合材料加筋圆筒结构为对象,研究基于系统辨识模型的外部低速撞击识别实验的两个关键问题。首先,通过数据分析阐明和完善了系统辨识方法中传递函数的模型阶次选择原则;其次,针对压电传感器生产工艺和安装工艺难以保证各传感器均一性问题,提出了一种传感器信号修正方法,以提高载荷识别精度;最后,分析和讨论了加筋结构型式对撞击识别的影响。实验结果表明,本文所提方法能有效地提高识别和重构外部撞击载荷。
- 许龙涛武湛君王奕首马书义
- 关键词：复合材料结构系统辨识
