第 1 章 緒論

1.1 螺栓連接檢測與監(jiān)測需求

1.2 螺栓連接的力學特性

1.2.1 螺栓預緊力 擰緊力矩關(guān)系

1.2.2 螺栓連接結(jié)合面壓力分布

1.2.3 螺栓連接松動機理

1.3 螺栓連接結(jié)合面接觸特性檢測

1.3.1 螺栓結(jié)合面接觸特性的薄膜檢測

1.3.2 螺栓結(jié)合面接觸特性的超聲檢測

1.4 基于超聲體波的螺栓松動檢測

1.5 基于超聲導波的螺栓松動監(jiān)測

1.5.1 螺栓連接中導波傳播理論分析

1.5.2 螺栓松動監(jiān)測的線性方法

1.5.3 導波時間反轉(zhuǎn)方法

1.5.4 螺栓松動監(jiān)測的非線性方法

1.6 機器學習在螺栓松動監(jiān)測中的應用

1.6.1 基于機器學習的螺栓松動識別

1.6.2 基于深度學習的螺栓松動識別

1.6.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動的超聲導波溫度補償方法

第 2 章 螺栓連接力學特性的數(shù)值分析

2.1 考慮螺紋三維幾何特征的螺栓連接預緊力形成機理

2.1.1 考慮螺紋三維幾何特征的螺栓連接數(shù)值模型構(gòu)建

2.1.2 摩擦系數(shù)對螺栓連接預緊力的影響規(guī)律分析

2.2 考慮微觀形貌的螺栓連接結(jié)合面壓力分布計算

2.2.1 粗糙表面形貌處理

2.2.2 螺栓連接宏微觀有限元模型構(gòu)建

2.2.3 螺栓連接宏微觀跨尺度模型驗證

2.3 螺栓連接結(jié)合面壓力分布影響因素分析

2.3.1 被連接件厚度對結(jié)合面接觸性能的影響

2.3.2 預緊力對結(jié)合面接觸性能的影響

2.3.3 螺栓規(guī)格尺寸對結(jié)合面接觸性能的影響

第 3 章 連接結(jié)合面接觸特性的超聲體波檢測

3.1 結(jié)合面接觸特性的超聲檢測原理及反射率

3.1.1 接觸特性的超聲檢測原理

3.1.2 連接結(jié)合面超聲反射率計算方法

3.2 連接結(jié)合面接觸剛度檢測方法

3.2.1 結(jié)合面超聲傳播模型概述

3.2.2 結(jié)合面超聲傳播的串聯(lián)彈簧 阻尼模型

3.3 連接結(jié)合面接觸壓強分布檢測方法

3.3.1 標定實驗與接觸壓強 反射率曲線構(gòu)建

3.3.2 面接觸壓強檢測的超聲模糊效應

3.4 連接結(jié)合面接觸剛度超聲檢測實例

3.4.1 結(jié)合面接觸剛度的超聲檢測裝置

3.4.2 結(jié)合面接觸剛度測試試件

3.4.3 結(jié)合面微觀接觸理論及接觸剛度預測

3.4.4 結(jié)合面的超聲檢測結(jié)果與對比

3.5 連接結(jié)構(gòu)接觸壓強超聲檢測實例

3.5.1 螺栓結(jié)合面超聲檢測試驗

3.5.2 鉚釘結(jié)合面超聲檢測試驗

第 4 章 螺栓預緊力的超聲體波檢測

4.1 螺栓預緊力超聲體波檢測的理論基礎(chǔ)

4.2 螺栓預緊力的超聲體波檢測方法

4.2.1 單波法

4.2.2 雙波法

4.3 超聲波聲時測量方法

4.3.1 超聲回波信號濾波方法

4.3.2 過零檢測法

4.3.3 互相關(guān)法

4.4 超聲體波檢測實例

4.4.1 螺栓及檢測試驗裝置

4.4.2 螺栓及檢測結(jié)果

第 5 章 螺栓預緊力的超聲導波監(jiān)測

5.1 超聲導波理論基礎(chǔ)

5.2 螺栓接觸面積對超聲導波傳播影響機理分析

5.2.1 螺栓連接中超聲導波傳播的有限元分析

5.2.2 螺栓搭接結(jié)構(gòu)中超聲導波傳播的半解析分析方法

5.3 螺栓松動超聲導波監(jiān)測的線性方法

5.3.1 波能耗散法

5.3.2 時間反轉(zhuǎn)監(jiān)測方法

5.3.3 改進時間反轉(zhuǎn)法

5.4 線性特征的監(jiān)測方法驗證實例

5.4.1 數(shù)值仿真驗證

5.4.2 螺栓松動監(jiān)測實驗

5.5 超聲導波監(jiān)測的非線性方法

5.5.1 螺栓松動的振動聲調(diào)制監(jiān)測理論基礎(chǔ)

5.5.2 螺栓松動的振動聲調(diào)制監(jiān)測實驗

5.5.3 振動聲調(diào)制監(jiān)測試驗結(jié)果

第 6 章 螺栓松動的深度學習導波監(jiān)測

6.1 卷積神經(jīng)網(wǎng)絡理論基礎(chǔ)

6.1.1 卷積操作

6.1.2 池化操作

6.1.3 激活函數(shù)

6.1.4 全連接層

6.1.5 損失函數(shù)

6.2 基于卷積神經(jīng)網(wǎng)絡的多螺栓松動導波監(jiān)測

6.2.1 導波信號預處理方法

6.2.2 螺栓松動識別的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)

6.2.3 多螺栓松動的卷積神經(jīng)網(wǎng)絡檢測實驗

6.2.4 結(jié)果分析與討論

6.3 基于小樣本學習的螺栓預緊力導波監(jiān)測

6.3.1 小樣本學習理論基礎(chǔ)

6.3.2 基于改進原型網(wǎng)絡的螺栓松動監(jiān)測方法

6.3.3 多螺栓松動的小樣本檢測試驗

6.3.4 螺栓松動識別結(jié)果分析

6.4 基于多任務學習的導波溫度補償及螺栓預緊力監(jiān)測

6.4.1 溫度對于超聲導波的影響機制

6.4.2 基于多任務學習的溫度補償與松動識別方法

6.4.3 多螺栓松動檢測試驗

6.4.4 多螺栓松動試驗結(jié)果分析

6.4.5 模型的解釋

參考文獻