复杂钢索波动力学分析与应力、缺陷检测关键技术研究

项目名称： 复杂钢索波动力学分析与应力、缺陷检测关键技术研究

项目编号： No.11132002

项目类型： 重点项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 吴斌

作者单位： 北京工业大学

项目金额： 340万元

中文摘要： 钢索是广泛应用于工业和国防领域的一种重要承力部件，如预应力结构中的钢绞线、缆车与电梯用钢丝绳以及舰载飞机阻拦装置中的阻拦索等。钢索的应力、损伤与缺陷状态直接影响着整体结构的运行安全和使用寿命。本项目立足于发展复杂钢索波动力学分析的基本理论，提出一种基于声弹性与磁弹性一体化柔性传感器技术的复杂钢索静、动态应力测量及缺陷检测等集成技术。研究重点为：1)对复杂钢索中高阶螺旋杆的几何构型进行合理的数学描述，考虑钢线间的接触类型和摩擦效应，揭示复杂钢索的组合变形机理，给出轴向或横向冲击荷载作用下复杂钢索的应力波传播机理以及动应力表征。2)复杂钢索应力的声参数及磁参数表征以及功能一体化柔性传感器的优化设计与集成实现，研究确定传感器测试的精度与灵敏度。3)复杂钢索应力测定与缺陷检测的各种影响因素分析，揭示在载荷-环境耦合作用下超声导波传播的带隙特征机理。最终实现具有自主知识产权的复杂钢索健康监测技术。

中文关键词： 超声导波；频带缺失；磁声检测；应力测量；缺陷检测

英文摘要：

英文关键词： ultrasonic guided wave；missing frequency band；magneto-acoustic testing；stress measurement；defect detection