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基于电阻层析成像的汽车动力电池内部温度监测被引量：7: 2014年; 为了直观地在线检测动力电池的温度,以确保动力电池的安全,提出了一种基于电阻层析成像的动力电池内部温度监测新方法。引入温纳-施伦贝尔装置模型分析电池内部温度检测机理,推导了电池内部温度与电阻率的数学关系;应用抑制平滑度最小平方法将多电极检测大数据进行图像反演重建,实现了对动力电池内部温度异变区的动态监测,并搭建了实验平台。文中通过建立相交区域试验模型,实验分析动力电池内部的电阻率静态分布,并验证方法可靠性。然后,实验分析动力电池内部电阻率的动态分布,得到45.5℃时反演图像色带差值增大了2.5倍,且坐标(0.047,0.000 5)内色带变化明显。最后,动态跟踪异变区临界温度。结果显示,在0.173Ω·m处突变骤升,电池内部产生异变。得到的结果表明,提出的方法可直观可靠地监测动力电池内部温度动态变化;可为动力电池的安全特性、寿命预测、负载控制等提供新的研究途径。; 洪晓斌李年智尹文伟孔庆钊刘桂雄; 关键词：电阻层析成像汽车动力电池温度检测

承力索锚结线夹绞线区域损伤的超声导波监测被引量：5: 2017年; 针对电气化铁路承力索锚结线夹绞线区域损伤难以准确监测的问题,研制了面向承力索锚结线夹绞线区域损伤的传感器来实现损伤的超声导波监测.首先针对铜镁合金承力索绞线的结构特点及超声导波的传播特点,设计了承力索单线导波引导针,并以导波引导针为核心构建了独立弹性导波激励接收单元;然后基于承力索外层结构完成包含12个导波激励接收单元的环形导波检测模块;最后集成独立晶片控制电路与包覆保护操作手柄,形成新型超声导波传感器,结合脉冲反射法和小波降噪法对承力索锚结线夹绞线区域的结构损伤进行检测并判定.19芯铜镁合金承力索锚结线夹绞线区域的单线预设损伤检测实验结果表明,当传感器间距为0.1 m、传感器与锚结线夹中心间距为0.4 m时,经小波降噪后的损伤回波峰值与损伤深度呈正相关,判别平均相对误差为3.16%,平均误差长度为0.025 m,小于锚结线夹长度0.055 m,说明所研制的传感器及相应的监测方法可实现承力索锚结线夹绞线区域最外层单线的损伤判别.文中研究为电气化铁路接触网承力索锚结线夹结构的及时补强更换提供了有效的判定依据.; 洪晓斌何永奎周建熹黄国健; 关键词：承力索传感器超声导波电气化铁路

非金属管道损伤的非线性超声导波延时检测定位方法被引量：8: 2016年; 由于超声导波难以准确检测非金属管道的早期损伤,本文提出了一种非线性超声导波延时方法对非金属管道结构损伤进行测试和定位。基于非线性超声调制机理分析了非金属管道损伤状态,使用同侧非线性超声的混频信号激励方式并根据超声导波传播速度的差异产生激励信号延时,然后在管道损伤处实现混频信号的非线性调制。采用HHT(Hilbert-HuangTransformation)提取混频延时信号的瞬时特征量,并通过分析非线性分量延时分组进行损伤区域检测,实现了对非金属管道裂纹损伤的定位。PVC(Ployninylchloride)非金属管道实验显示,无损伤状态下延时信号分组的标准化基准值为0.518 8;单裂纹状态下延时信号分组标准值为0.593 7,损伤定位相对误差为3.277%;双裂纹损伤状态下的标准化瞬时平均幅值为0.580 1与0.607 3,损伤定位值绝对误差小于4mm。相对于利用小波包络分解的非线性延时定位检测法,实验得到的单裂纹损伤准确度提高了36.4%。结果表明该方法能够对非金属管道裂纹损伤准确定位,并能够检测早期多裂纹损伤。; 洪晓斌冯进亨林沛嵩刘桂雄; 关键词：非金属管道

基于扩频理论的结构健康监测多传感应力波通信方法被引量：1: 2015年; 为满足特殊环境下结构健康监测多传感参量的通信需求,提出了一种基于扩频理论的多传感应力波通信方法.该方法以应力波为传感信息载体,将同一区域的传感器数据按重要程度分成多组双通道信号,并用m序列码作为扩频码展宽基带频谱以区别不同组间信号,采用Walsh码作为地址码以区别同组传感数据;利用信号前后码元间载波相对相位的变化来调制传递传感信息,同步处理后经载波同步解调,再与每组传感器的伪扩频码进行相关解扩处理,经判决处理后恢复原始各个通道的二进制传感信号.钢缆线水下环境的通信实验结果表明:发射速率为50 b/s时的应力波通信效果(SWCE)值较速率为400 b/s时提高了24%,在256位传感信息下仍可实现无误码通信;当发射端压电陶瓷浸入水中而接收端处于空气环境中时,单通道与双通道的接收信号幅值较空气环境下增加了20%,SWCE基本不变.; 洪晓斌黄景晓许维蓥刘桂雄; 关键词：多传感信息扩频结构健康监测

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国家自然科学基金(51305141)