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基于伪随机信号的锚杆中应力波传播特征实验研究

作　者: 丰莉
导　师: 程久龙
学　校: 山东科技大学
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: 伪随机信号锚杆检测应力波传播特征信号分析
分类号: TD353.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 283次
引　用: 2次
阅　读: 论文下载

内容摘要

锚杆锚固技术作为各类地下工程及边坡护理的重要手段,已得到了广泛应用和大力推广,然而,其施工质量的评估是当前的难点问题。破坏性检测方法检查锚杆锚固质量具有明显的局限性。而锚杆锚固质量无损检测方法正在不断总结、不断完善之中,目前在高精度无损检测方面还有一些理论和实践方面的问题,有待研究解决。本文分析并总结了锚杆的常用检测方法,针对其存在的不足,提出了伪随机信号的检测方法,分析了伪随机信号与常规应力波法的不同之处,通过相关分析法对不同激励震源和同一激励震源随机激发的信号分别进行分析,总结伪随机信号的特征,并对两类信号的实用性进行了分析。通过实验研究,验证了基于伪随机信号检测方法的可行性。通过对实验中采集的应力波信号进行频谱分析,表明伪随机信号在传播过程中呈不断衰减的特征。根据小波基函数的特性和锚杆测试信号的特点,选用db6小波对实测信号进行多尺度分解,对几种小波滤波方法进行分析比较,结果表明,基于模极大值的去噪方法,能更有效地识别反射波信息。采用极化分析法对三分量数据进行分析,结合波的极化特征,实现了锚杆中传播的不同类型波的识别。最后,将伪随机信号用于模拟浇注锚杆测试,对5个不同浇注强度模型的测试结果分析表明:随浇注强度的增加,浇注段波速呈逐渐减小,对应的测试信号主频呈升高趋势,但增加幅度较小;同时,对不同浇注长度锚杆进行对比试验,取得了良好的效果。研究表明,基于伪随机信号的锚杆无损检测技术可以对锚杆的几何参数和受力状态实现高精度检测。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
1 绪论  11-20
  1.1 课题的提出及研究意义  11-12
  1.2 国内外研究现状  12-18
  1.3 本文主要研究内容及技术路线  18-20
2 锚杆检测方法及信号分析理论  20-31
  2.1 破坏性检测方法  20-22
  2.2 无损检测方法  22-25
  2.3 信号分析的相关理论  25-30
  2.4 本章小结  30-31
3 伪随机信号的特征  31-43
  3.1 伪随机信号的产生  31-32
  3.2 伪随机信号的特征分析  32-42
  3.3 本章小结  42-43
4 基于伪随机信号的锚杆测试实验  43-53
  4.1 实验装置设计  43-45
  4.2 测试方法  45-47
  4.3 实验程序及结果讨论  47-52
  4.5 本章小结  52-53
5 基于伪随机信号的锚杆中应力波传播特征  53-68
  5.1 锚杆中传播的应力波动力学特征分析  53-56
  5.2 锚杆中传播的应力波反射信号识别  56-63
  5.3 锚杆中传播的不同类型波的识别  63-66
  5.4 本章小结  66-68
6 基于伪随机信号的浇注锚杆检测  68-88
  6.1 浇注模型设计及有关参数  68-70
  6.2 不同浇注强度锚杆的检测  70-79
  6.3 不同浇注长度锚杆的检测  79-87
  6.4 本章小结  87-88
7 结论与展望  88-90
参考文献  90-96
致谢  96

基于伪随机信号的锚杆中应力波传播特征实验研究

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