管道運(yùn)輸具有高效、便捷、環(huán)保等特點(diǎn),已成為與鐵路、公路、航空、水運(yùn)并行的五大運(yùn)輸手段之一,廣泛用于石油、天然氣、核廢水等介質(zhì)的運(yùn)輸。長(zhǎng)輸管道是能源大動(dòng)脈和重要的生命線工程,對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、改善民生、社會(huì)安定和國(guó)防建設(shè)發(fā)揮著重要的保障作用。當(dāng)管道存在缺陷時(shí),若處理不及時(shí),會(huì)引起泄漏或爆炸等事故。引起管道缺陷的主要因素包括:連接結(jié)構(gòu)失效、管壁失穩(wěn)、管道制造缺陷、安全管理、腐蝕、其它。其中,連接結(jié)構(gòu)失效是引起管道事故的重要原因。因此,研究和開(kāi)發(fā)一套適用于管道運(yùn)輸中連接結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的方法和系統(tǒng)具有十分重要的意義。由于壓電陶瓷具有響應(yīng)速度快、頻譜范圍寬及耦合特性好等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)領(lǐng)域�；�于壓電陶瓷機(jī)電耦合特性的壓電阻抗法可以將自身電阻抗與待測(cè)結(jié)構(gòu)的機(jī)械阻抗相耦合,并通過(guò)一定的數(shù)據(jù)算法后對(duì)結(jié)構(gòu)健康狀況進(jìn)行評(píng)估。針對(duì)壓電阻抗法應(yīng)用于管道連接結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)所面臨的問(wèn)題,本文以管道運(yùn)輸中最常見(jiàn)的法蘭盤(pán)連接結(jié)構(gòu)為待測(cè)對(duì)象,結(jié)合壓電阻抗法理論和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),設(shè)計(jì)并開(kāi)發(fā)了一套能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確識(shí)別連接結(jié)構(gòu)失效的在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng),具有十分重要的社會(huì)意義和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。本文的研究?jī)?nèi)容和成果包括:1.介紹...

【文章頁(yè)數(shù)】：68 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
abstract
第1章 緒論
    1.1 課題的背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展研究現(xiàn)狀
        1.2.1 常規(guī)檢測(cè)技術(shù)
        1.2.2 超聲檢測(cè)技術(shù)
        1.2.3 壓電檢測(cè)技術(shù)
    1.3 本文的主要工作及結(jié)構(gòu)安排
第2章 壓電阻抗測(cè)量理論及方法
    2.1 壓電陶瓷
        2.1.1 壓電效應(yīng)
        2.1.2 壓電陶瓷性能參數(shù)
        2.1.3 壓電陶瓷結(jié)構(gòu)特性
    2.2 壓電阻抗測(cè)量理論
        2.2.1 壓電阻抗法的理論模型
        2.2.2 壓電阻抗法的測(cè)量原理
    2.3 壓電阻抗測(cè)量方法
    2.4 正弦信號(hào)測(cè)量方法
        2.4.1 快速離散傅里葉變換法
        2.4.2 基2時(shí)間抽取FFT算法
    2.5 本章小結(jié)
第3章 壓電阻抗測(cè)量系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    3.1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
    3.2 系統(tǒng)需求分析
    3.3 系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)
        3.3.1 信號(hào)激勵(lì)模塊
        3.3.2 信號(hào)調(diào)理模塊
        3.3.3 AD采集模塊
        3.3.4 控制/數(shù)據(jù)處理模塊
        3.3.5 無(wú)線傳輸模塊
        3.3.6 電源模塊
    3.4 本章小結(jié)
第4章 壓電阻抗測(cè)量系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
    4.1 開(kāi)發(fā)環(huán)境
    4.2 下位機(jī)軟件總體設(shè)計(jì)
    4.3 模塊程序設(shè)計(jì)
        4.3.1 信號(hào)激勵(lì)模塊程序
        4.3.2 AD采集模塊程序
        4.3.3 數(shù)據(jù)處理模塊程序
        4.3.4 無(wú)線傳輸模塊程序
    4.4 本章小結(jié)
第5章 壓電阻抗測(cè)量系統(tǒng)測(cè)試與實(shí)驗(yàn)
    5.1 可靠性測(cè)試
    5.2 上位機(jī)觀測(cè)平臺(tái)測(cè)試
    5.3 螺栓監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 建模分析
        5.3.2 壓電傳感器
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.4 本章小結(jié)
第6章 總結(jié)與展望
致謝
參考文獻(xiàn)
個(gè)人簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3995113