基于应变模态的钢结构构件焊缝损伤定位方法的研究 被引量：19

1

作者 瞿伟廉 陈超 魏文辉 《世界地震工程》 CSCD 2002年第2期1-8,共8页

本文探讨了用应变模态对钢结构焊缝损伤进行识别与定位的方法。应变模态对结构局部损伤的反应敏感,是对结构进行微小损伤诊断的较理想的损伤识别指标。文中以一简支工字型梁为研究对象,分别采用基于应变模态差的三种定位准则和神经网络... 本文探讨了用应变模态对钢结构焊缝损伤进行识别与定位的方法。应变模态对结构局部损伤的反应敏感,是对结构进行微小损伤诊断的较理想的损伤识别指标。文中以一简支工字型梁为研究对象,分别采用基于应变模态差的三种定位准则和神经网络方法,对其进行了单处和两处焊缝损伤定位的研究。结果表明,基于应变模态差的定位准则对于这两种情况的损伤都具有较高的定位识别率,但不能区别出单处和两处损伤;而采用神经网络方法不仅可以区别出单处和两处损伤,而且训练好的网络对受噪声污染的测试样本也具有较好的识别效果。 展开更多

关键词 钢结构 损伤诊断 应变模态 焊缝损伤 神经网络

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基于量子遗传算法的钢管焊接结构焊缝损伤识别 被引量：4

2

作者 王天辉 马立元 +1 位作者 李世龙 张瑞刚 《海军工程大学学报》 CAS 北大核心 2012年第6期89-94,共6页

利用从发射台骨架试验模型获取的模态参数,选择识别结果中精度较好的模态频率作为模型修正的基准频率。通过对待修正参数的灵敏度分析,运用ANSYS和MATLAB软件对有限元模型进行了修正。以实测模态和计算模态之间的误差建立一个带约束边... 利用从发射台骨架试验模型获取的模态参数,选择识别结果中精度较好的模态频率作为模型修正的基准频率。通过对待修正参数的灵敏度分析,运用ANSYS和MATLAB软件对有限元模型进行了修正。以实测模态和计算模态之间的误差建立一个带约束边界的非线性最小二乘目标函数,将损伤识别问题转化为优化问题,引入量子遗传算法处理模态参数,进行结构的损伤识别。为了让量子遗传算法更适用于结构工程损伤识别领域,提出了改进的动态策略调整量子门旋转角。以有限元模型焊接结点单元组弹性模量的降低模拟焊缝损伤,并假定了损伤工况,对发射台骨架模型的数值仿真及试验研究表明:该损伤识别方法识别效果较为理想,为解决这种复杂焊接结构焊缝损伤识别问题提供了新的思路。 展开更多

关键词 损伤识别 发射台骨架 焊缝损伤 模型修正 量子遗传

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基于模型修正的钢管焊接结构焊缝损伤识别 被引量：2

3

作者 李世龙 马立元 +1 位作者 李永军 王天辉 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第15期127-131,164,共6页

提出一种基于模型修正的钢管焊接结构焊缝损伤识别方法。利用从发射台骨架试验模型获取的模态参数,选择识别结果中精度较好的模态频率作为模型修正的基准频率。通过对待修正参数的灵敏度分析,运用ANSYS和MATLAB软件对有限元模型进行了... 提出一种基于模型修正的钢管焊接结构焊缝损伤识别方法。利用从发射台骨架试验模型获取的模态参数,选择识别结果中精度较好的模态频率作为模型修正的基准频率。通过对待修正参数的灵敏度分析,运用ANSYS和MATLAB软件对有限元模型进行了修正。以实测模态和计算模态之间的误差建立一个带约束边界非线性最小二乘目标函数,将损伤识别问题转化为优化问题,并采用信赖域方法求解该优化问题。以有限元模型焊接结点单元组弹性模量的降低模拟焊缝损伤,并假定了两种损伤工况,通过对发射台骨架模型的数值仿真及试验研究,结果表明所提出的损伤识别方法识别效果较为理想,为解决这种复杂焊接结构焊缝损伤识别问题提供了新的思路。 展开更多

关键词 发射台骨架 焊缝损伤 模型修正 信赖域 损伤识别

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一种钢管焊接结构焊缝损伤识别方法

4

作者 王天辉 马立元 +1 位作者 李世龙 张瑞刚 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2013年第5期88-92,共5页

提出了一种基于模型修正的钢管焊接结构焊缝损伤识别方法。利用从发射台骨架试验模型获取的模态参数,选择识别结果中精度较好的模态参数作为模型修正的基准参数。提出基于柔度的最小二乘目标函数,极小化结构实测模态柔度与分析模态柔度... 提出了一种基于模型修正的钢管焊接结构焊缝损伤识别方法。利用从发射台骨架试验模型获取的模态参数,选择识别结果中精度较好的模态参数作为模型修正的基准参数。提出基于柔度的最小二乘目标函数,极小化结构实测模态柔度与分析模态柔度之间的误差,将损伤识别问题转化为二次优化问题,并采用信赖域方法求解该问题。以有限元模型焊接结点单元组弹性模量的降低模拟焊缝损伤,并假定两种损伤工况,通过对发射台骨架模型的数值仿真及试验研究,表明所提出的损伤识别方法识别效果较为理想,为解决这种复杂焊接结构焊缝损伤识别问题提供了新的思路。 展开更多

关键词 发射台骨架 焊缝损伤 模型修正 信赖域 损伤识别 模态柔度

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时序法在焊缝损伤诊断方面的应用

5

作者 徐罕 张刚 张楠 《辽宁师专学报（自然科学版）》 2014年第1期91-93,共3页

初步探讨如何采取时间序列分析的方法对焊接结构、焊缝的缺陷进行诊断,并获得能够反映系统状态的参数,从而判断出焊缝质量的不同情况.

关键词 时序法 焊缝损伤 诊断

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网架结构节点焊缝损伤识别2步法 被引量：3

6

作者 刘晖 王钱 +1 位作者 陈世超 朱胜男 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第12期7-13,共7页

焊接网架结构节点与杆件连接焊缝处易发生损伤和破坏。为保证网架结构在服役期间的安全,基于小波分析和应变模态法,提出识别网架结构节点损伤的2步法。计算结构某节点发生焊缝损伤时的各节点加速度响应,采用小波变换分析各节点高频分量... 焊接网架结构节点与杆件连接焊缝处易发生损伤和破坏。为保证网架结构在服役期间的安全,基于小波分析和应变模态法,提出识别网架结构节点损伤的2步法。计算结构某节点发生焊缝损伤时的各节点加速度响应,采用小波变换分析各节点高频分量奇异值。依据奇异值幅值判断损伤节点影响范围,划分结构子区域,并在该节点上布置传感器。测量布设传感器节点的加速度响应,采用小波分析法识别结构损伤子区域。在损伤子区域中,采用应变模态分析法进行损伤定位。开展网架结构模型试验,验证该方法的有效性。结果表明:损伤识别2步法能够利用有限加速度传感器测量信息,识别有节点焊缝损伤的结构子区域,并在损伤子区域中定位节点焊缝损伤位置;该方法所需测量信息较少,易于实现较为复杂的网架结构的损伤识别。 展开更多

关键词 网架结构 小波分析 应变模态 节点焊缝损伤 试验验证

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钢框架梁柱节点焊缝损伤性能研究Ⅰ:试验研究 被引量：12

7

作者 石永久 熊俊 王元清 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期48-55,共8页

选取20个钢框架全焊接梁柱节点局部试件进行单向拉伸和拉压循环试验,记录了试件的破坏模态和应力-应变曲线,分析了材料强度、加载方式、板件厚度、宽度等参数对节点局部焊缝性能的影响,研究了焊缝开裂对节点损伤的影响。试验表明,循环... 选取20个钢框架全焊接梁柱节点局部试件进行单向拉伸和拉压循环试验,记录了试件的破坏模态和应力-应变曲线,分析了材料强度、加载方式、板件厚度、宽度等参数对节点局部焊缝性能的影响,研究了焊缝开裂对节点损伤的影响。试验表明,循环加载会显著削弱焊接试件承载能力和变形能力,导致焊缝的开裂和破坏;焊缝在循环荷载作用下,受压的塑性发展会削弱焊缝延性;焊缝开裂和板件屈曲是节点损伤的两大主要因素,焊缝中裂纹发展导致节点承载力下降和刚度损伤;板件屈服后的局部屈曲对节点的损伤有待进一步研究。 展开更多

关键词 钢节点 单向拉伸试验 拉压循环试验 焊缝损伤

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钢框架梁柱节点焊缝损伤性能研究Ⅱ:理论分析和有限元模拟 被引量：6

8

作者 石永久 熊俊 王元清 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期56-61,共6页

采用断裂力学理论,依据9个钢框架全焊接梁柱节点局部试件的单向拉伸试验结果,对节点试件的焊缝损伤进行了理论分析和有限元模拟。理论计算表明,简化计算式能够简洁地反映节点开裂情况,但对约束条件、裂纹尺寸的简化会影响计算精度。有... 采用断裂力学理论,依据9个钢框架全焊接梁柱节点局部试件的单向拉伸试验结果,对节点试件的焊缝损伤进行了理论分析和有限元模拟。理论计算表明,简化计算式能够简洁地反映节点开裂情况,但对约束条件、裂纹尺寸的简化会影响计算精度。有限元分析结果表明,焊接孔附近的应力集中和热影响区材料的退化导致节点焊缝断裂易发生在梁腹板焊缝位置和梁翼缘焊缝热影响区,两处开裂概率接近,与试验结果吻合;试件开裂位置由初始缺陷的尺寸、位置和材料断裂韧性共同决定;弹塑性有限元分析能够较准确分析试件开裂位置和启裂荷载,精度较高,为研究梁柱节点焊缝损伤性能提供了一种损伤判断方法和准则。 展开更多

关键词 钢节点 单向拉伸 有限元分析 焊缝损伤

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钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤监测研究 被引量：1

9

作者 赵淑兰 金添 +1 位作者 肖敏 宁怡豪 《交通科学与工程》 2019年第2期82-88,共7页

针对钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤问题,提出基于压电波动法的焊缝裂纹损伤主动监测方法。以应用于隧道支护的方钢管桁架三角拱作为实验试件,在预定位置安装6个压电陶瓷传感器,采集各级荷载作用下传感器对于不同损伤程度裂纹的响应信号,... 针对钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤问题,提出基于压电波动法的焊缝裂纹损伤主动监测方法。以应用于隧道支护的方钢管桁架三角拱作为实验试件,在预定位置安装6个压电陶瓷传感器,采集各级荷载作用下传感器对于不同损伤程度裂纹的响应信号,并且比较分析其时域信号幅值、频域信号幅值及小波包能量幅值的变化。试验结果表明:随着焊缝裂纹的增多和加深,压电陶瓷传感器时域信号幅值、频域信号幅值及小波包能量幅值呈现出递减趋势;随着外界荷载的增加,压电陶瓷传感器时域信号幅值、频域信号幅值及小波包能量幅值呈现出递增趋势;采用的损伤指标能准确衡量焊缝裂纹的损伤状况。该研究成果验证了压电波动法对于钢管桁架拱结构焊缝裂纹损伤监测的有效性和准确性。 展开更多

关键词 钢管桁架拱 焊缝裂纹损伤 压电陶瓷 波动法

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基于熵带与DS理论的焊缝等级磁记忆量化评价 被引量：12

10

作者 邢海燕 葛桦 +2 位作者 韩亚潼 刘长海 党永斌 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期610-616,共7页

针对焊缝不同等级的磁记忆特征提取及定量评价难题,提出信息熵带与D-S理论联合的磁记忆定量评价模型。以Q235B焊接试件为实验材料,通过焊缝疲劳损伤试验,对照X射线定量评价标准,引入能够反映焊缝损伤程度的奇异谱熵、功率谱熵和小波空... 针对焊缝不同等级的磁记忆特征提取及定量评价难题,提出信息熵带与D-S理论联合的磁记忆定量评价模型。以Q235B焊接试件为实验材料,通过焊缝疲劳损伤试验,对照X射线定量评价标准,引入能够反映焊缝损伤程度的奇异谱熵、功率谱熵和小波空间能谱熵,分别提取不同损伤等级对应的这3种信息熵及其熵带的特征值,构建基于信息熵带数学期望的各等级贴近度公式,以信息熵贴近度作为证据体,建立基本可信度分配函数,通过D-S理论的证据组合原理将基本可信度进行信息融合,依据D-S诊断规则输出焊缝缺陷等级的定量识别结果,建立基于信息熵带和D-S证据理论联合的焊缝等级磁记忆评价模型。结果表明焊缝等级识别的不确定度为0.008,为实际工程中焊缝缺陷等级磁记忆定量化评定提供新的思路和方法依据。 展开更多

关键词 信息熵 熵带 D-S理论 磁记忆 焊缝损伤

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基于应变模态差的海洋平台构件的损伤识别研究 被引量：6

11

作者 蒋济同 于红理 《灾害学》 CSCD 2010年第B10期67-70,共4页

对于具有一定损伤的导管式海洋平台钢管梁来说,实验模态分析得到的位移模态和固有频率难以有效的反应结构损伤的实际状况,特别是对早期的轻微损伤。为了提高损伤识别的效率和效果,根据海洋平台钢管梁架的受力特点,由节点位移模态推到出... 对于具有一定损伤的导管式海洋平台钢管梁来说,实验模态分析得到的位移模态和固有频率难以有效的反应结构损伤的实际状况,特别是对早期的轻微损伤。为了提高损伤识别的效率和效果,根据海洋平台钢管梁架的受力特点,由节点位移模态推到出节点应变模态。然后利用损伤前后的应变模态差作为损伤识别的指标。将这个指标用在海洋平台钢梁构件焊缝和跨中单元的损伤识别上。通过建立钢管梁焊缝损伤的ANSYS模型,进行数据模拟分析,该方法能够在低阶模态条件下,有效的识别早期的轻微损伤。 展开更多

关键词 钢管梁 应变模态 焊缝损伤 损伤识别

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基于模糊隶属度最大似然估计的焊缝隐性缺陷磁记忆信号识别 被引量：5

12

作者 邢海燕 葛桦 +2 位作者 李思岐 杨文光 孙晓军 《吉林大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1854-1860,共7页

针对磁记忆信号在焊缝残余应力集中、隐性损伤识别和定位上的难题,建立了模糊隶属度最大似然估计识别模型。通过疲劳载荷作用下的Q235钢板状焊缝试件磁记忆检测试验,研究了焊缝残余应力集中、隐性损伤直至宏观断裂整个过程的磁记忆信号... 针对磁记忆信号在焊缝残余应力集中、隐性损伤识别和定位上的难题,建立了模糊隶属度最大似然估计识别模型。通过疲劳载荷作用下的Q235钢板状焊缝试件磁记忆检测试验,研究了焊缝残余应力集中、隐性损伤直至宏观断裂整个过程的磁记忆信号变化规律,提取多种磁记忆特征值:峰峰值ΔHp(y)、梯度最大值K_(max)、梯度均值K_(ave)、极限状态系数最大值mmax,引入正态分布函数计算其概率,结合半梯形模糊隶属度函数,建立了焊缝隐性损伤的模糊隶属度最大似然估计识别模型,判断疑似缺陷点进而识别隐性损伤并定位缺陷。结果表明:基于多种特征参数基础上的最大似然模糊隶属度估计结果与实际缺陷位置完全一致,验证了该模型可以有效避免误判的发生,为实际工程中应用磁记忆技术进行焊缝隐性损伤识别和定位提供了新的方法。 展开更多

关键词 材料合成与加工工艺 磁记忆检测 焊缝隐性损伤 隶属度函数 最大似然估计

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薄壁异型焊接构件疲劳损伤检测方法研究 被引量：1

13

作者 王琛 《自动化与仪表》 2020年第4期53-57,共5页

针对传统的焊缝疲劳损伤检测方法灵敏度较低的问题,提出薄壁异型焊接构件焊缝疲劳损伤检测方法。根据不同状态下的焊缝对振动的动态响应,识别构件焊缝是否存在疲劳损伤;使用超声波完成对构件焊缝疲劳损伤的检测,提取探头接收信号的基波... 针对传统的焊缝疲劳损伤检测方法灵敏度较低的问题,提出薄壁异型焊接构件焊缝疲劳损伤检测方法。根据不同状态下的焊缝对振动的动态响应,识别构件焊缝是否存在疲劳损伤;使用超声波完成对构件焊缝疲劳损伤的检测,提取探头接收信号的基波和谐波,对信号进行傅里叶变换和Hilbert-Huang变换,提取基波和谐波中焊缝疲劳损伤信号特征;在支持向量机中,使用特征样本集完成对焊缝疲劳损伤检测。方法有效性验证的试验表明,该方法灵敏度更高,性能更优越。 展开更多

关键词 焊缝疲劳损伤 检测方法 傅里叶变换 HILBERT-HUANG变换 薄壁构件 超声波探伤 灵敏度

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钢轨铝热焊缝伤损分析及防止措施研究

14

作者 韦文瑜 《低碳世界》 2013年第10X期304-306,共3页

钢轨铝热焊接技术操作方便，设备简便，焊接头平顺，应用范围广。但是钢轨铝热焊接不可避免的会遇到焊接损伤的问题，所以找到钢轨铝热焊接缝伤损原因，并且积极预防，做好防护措施具有极其重要意义。

关键词 钢轨铝热焊接 焊缝损伤 防护措施 工艺要求

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T型钢结构全焊节点抗震性能试验研究 被引量：2

15

作者 魏科丰 韩丁 《钢结构》 北大核心 2016年第4期7-10,46,共5页

制作了3个T型钢结构节点试件,在实验室通过拟静力试验,对这3个试件进行了低周反复加载,根据其受力及破坏形态分析了此类节点在地震作用下的承载能力、受力机理、强度与刚度退化特征及耗能能力,同时通过人为在腹板处制造裂缝,研究其受力... 制作了3个T型钢结构节点试件,在实验室通过拟静力试验,对这3个试件进行了低周反复加载,根据其受力及破坏形态分析了此类节点在地震作用下的承载能力、受力机理、强度与刚度退化特征及耗能能力,同时通过人为在腹板处制造裂缝,研究其受力特征及对节点损伤性能的影响。试验结果显示:应力集中主要出现在连接柱翼缘角焊缝和梁腹板的两个焊接端,该处为钢结构试件焊接过程中熄弧或起弧的位置,也是容易出现焊接缺陷和脆性断裂的危险部位。通过T型钢结构节点的试验研究,对钢结构节点的抗震性能、破坏特征、探伤及识别进行了有益的探索,同时得到了一些试验数据,可为钢结构施工过程中对节点进行优化和改进提供理论依据。 展开更多

关键词 钢结构T型节点 抗震性能 焊缝损伤 试验

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声发射技术在电站锅炉检测中的应用 被引量：1

16

作者 林彤 汪文有 孔德连 《无损检测》 2013年第7期56-59,共4页

采用声发射技术在锅炉水压试验过程中对联箱管座焊缝损伤的变化进行动态监测,在复杂的干扰噪声中找到损伤活动信号,通过分析损伤产生声发射的机理,得到表征焊缝裂纹活动过程的信号特征。采用声发射实时监测方法与超声波离线检测方法的结... 采用声发射技术在锅炉水压试验过程中对联箱管座焊缝损伤的变化进行动态监测,在复杂的干扰噪声中找到损伤活动信号,通过分析损伤产生声发射的机理,得到表征焊缝裂纹活动过程的信号特征。采用声发射实时监测方法与超声波离线检测方法的结合,对联箱管座内部损伤所在位置以及损伤在水压试验过程中动态发展的情况进行综合判断分析,两种方法的组合以及相互验证提高了结果判断的可靠性,对现场检测起到重要的指导作用。 展开更多

关键词 声发射 联箱管座 焊缝损伤 实时监测

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满载运煤敞车超常低周疲劳刚柔耦合评估新方法

17

作者 靳世英 朴思扬 +3 位作者 聂春戈 张俊林 李向伟 朴明伟 《振动与冲击》 EI 2024年第22期70-80,共11页

备用传力路径变化不确定性使准静态应变能成为决定平面心盘旁承接口耦合程度的最重要影响因素之一,既有方法丧失了小位移线弹假设的应用前提。根据这一相关性发现,提出了刚柔耦合疲劳损伤评估新方法。为了攻克散料运输铁路货车刚柔耦合... 备用传力路径变化不确定性使准静态应变能成为决定平面心盘旁承接口耦合程度的最重要影响因素之一,既有方法丧失了小位移线弹假设的应用前提。根据这一相关性发现,提出了刚柔耦合疲劳损伤评估新方法。为了攻克散料运输铁路货车刚柔耦合仿真难题,采用了实体单元及边界共节点处理技术。在正常AAR5级谱和局部扭曲叠加谱激励输入下满载运煤敞车刚柔耦合仿真分析表明:上旁承运行荷载增大迫使车体结构扭曲产生不高于2 Hz的低频敏感响应。钩缓冲击座附近焊缝疲劳损伤评估结果与现场塑性破坏完全吻合。由于局部刚度不足,短竖梁补强设计也很难奏效。借鉴通用敞车耳板铆接的设计经验,合理制定了具有针对性的结构补强方案,使满载运煤敞车不会再发生上述塑性破坏。 展开更多

关键词 满载运煤敞车 刚柔耦合仿真技术 模态结构应力恢复 焊缝疲劳损伤评估 超常低周疲劳

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