基于纵向超声导波信号特性的管道损伤检测研究

通过对比充液管道与空管检测中纵向超声导波信号和频散曲线之间的差异,定量描述充液管道检测信号幅值衰减与群速度降低程度,由此得到充液管道所特有的纵向干扰模态及其频率相关性。分析结果表明,通过合理选择的激励信号,能有效调节并抑制该模态对损伤检测的干扰。此外,对比不同损伤程度下空管与充液管间缺陷反射信号幅值特征差异,得到充液管缺陷反射信号的能量耗散程度随缺陷反射信号本身能量的增大而非线性增大的定量关系,数值分析结果与相关实验结果基本吻合。

分数阶Ver Del Pol-Duffing系统的非线性动力学行为分析

利用分数导数本构模型模拟系统的阻尼特性,构造了分数阶Ver Del Pol-Duffing系统,探讨了系统的动力特性随特征参数的变化规律。分析发现:该非线性振子具有与经典Ver Del Pol系统相似的自激振动特性,但其非线性强弱受分数导数阶值以及阻尼系数和非线性大位移系数的影响;在简谐荷载作用下,随着外荷载幅值的增大或阻尼系数的减小,系统由拟周期振动变为周期三振动最后发展为单周期振动;在地震荷载作用下,分数导数阶值的变化能改变系统的输出能量。

磁致伸缩式纵向超声导波传感器的阻抗匹配设计

针对基于磁致伸缩式纵向超声导波传感器的管道无损检测问题,介绍了磁致伸缩式纵向超声导波传感器的检测原理及其结构。在此基础上,对接收传感器与接收源之间的阻抗匹配问题进行了讨论,阐述了实现阻抗匹配的条件与方法,并且通过理论计算得到最佳匹配条件与匹配电路的最佳电容。最后,设计了验证试验,验证了阻抗匹配问题的存在,讨论了阻抗匹配角、匹配电容值与导波信号幅值之间的关系,并且利用试验方法得到了真实条件下匹配电路的最佳电容值。

具有弹性和粘弹性材料特性的单层球面铝合金网壳动力学行为对比分析

对具有相同跨度、相同矢跨比、相同杆件截面而分别具有弹性和粘弹性材料特性的两个单层球面铝合金网壳的线性谐响应特性以及在简谐荷载和地震荷载作用下的非线性振动特性进行了对比分析,考察了材料粘性对球壳振动特性的影响.研究结果表明:两类球壳线性谐响应特性的总体规律基本相似,但共振频率差别较大;无论在简谐荷载作用下还是在地震荷载作用下两类球壳的振动特性均有明显差异;材料本身的粘性对球壳的动力学行为有较大的影响,在高温、火灾、地震等特定环境下忽略材料的粘性会产生较大误差.