CFRP-钢结构粘接缺陷无线检测新方法
CFRP-钢结构粘接缺陷无线检测新方法(任务书,开题报告,论文说明书23000字)
摘要
纤维增强复合材料（FRP）的抗拉强度是钢材的2-10倍，是一种被广泛使用的新型高性能材料。FRP加固钢结构技术，具有施工方便、耐久性好、抗腐蚀性好、维护费用低等优点，备受工程界关注。然而，FRP加固含缺陷的钢结构中，除了结构加固前就存在的缺陷外，胶粘层是最薄弱的部位，胶粘层的破坏将导致FRP剥离，并会最终造成整个加固结构的失效。因此需要一种有效的检测方式来检测FRP-钢结构中的脱粘缺陷。但是，传统的微波检测对金属材料无法进行有效检测，然而最近几年，研究人员把时间反演技术运用到电磁学领域，发现其使电磁波具有汇聚的特性，这拓宽了微波检测的应用范围，其可以用微波检测出胶粘层的脱粘缺陷。本文主要分为三个部分：1.FRP加固钢结构理论及损伤特征。2.时间反演技术的算法。3.基于CST软件的三维仿真模拟。研究结果验证了时间反演技术对微波检测脱粘缺陷的可行性。
关键词：纤维增强复合材料（FRP）；钢结构加固；时间反演技术；微波检测
Abstract
The Fiber Reinforced Polymer(FRP)is 2-10 times of that of the steel. FRP strengthening technology applied to the steel structures has achieved great concern for easy construction ,good durability,good corrosion resistance and low maintenance costs.But within the body of cracked steel structure strengthened with FRP, the bonding layer is the weakest part other than the initial defect of the steel structure. Damage of the bonding layer will result the debonding of FRP and ultimately caused the failure of the entire strengthened structure.So,There is a need for an effective detection method to detect debonding defects in FRP-steel structures. But, the traditional microwave detection of metal materials can not be effectively detected. However, in recent years,researchers used Time Reversal to apply to the field of electromagnetics, and found that the electromagnetic wave has the characteristics of convergence, which broadens the scope of microwave detection applications, it can be used to detect the adhesive layer of adhesive debonding defects.This paper is divided into three parts: 1.FRP reinforced steel structure theory and damage characteristics. 2. Time Reversal principle. 3. Three-dimensional simulation based on CST software.The results confirms Time Reversal can use in the microwave detection.
Key words:Fiber Reinforced Polymer(FRP);microwave detection;Time Reversal；
Steel structure reinforcement;
目录
第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.1.1微波检测技术的应用进展 2
1.1.2 复合材料在工程的应用 3
1.2 和本课题有关的国内外研究现状分析 5
1.3 论文主要研究内容和结构安排 6
1.3.1 主要研究内容 6
1.3.2 结构安排 6
第2章 FRP加固钢结构理论及损伤特征 8
2.1 钢结构加固理论 8
2.1.1 焊接加固钢结构理论 8
2.1.2 FRP加固钢结构理论 9
2.2 FRP加固无缺陷钢结构分析 10
2.2.1 FRP被动加固法 11
2.2.2 FRP主动加固法 11
2.3 FRP加固含缺陷钢结构分析 12
2.3.1 FRP加固含缺陷的压力管道 12
2.3.2 FRP加固含缺陷的其它钢结构 13
2.4 FRP 加固钢结构的破坏力学分析 14
2.4.1 粘接界面 14
2.4.2 缺陷体局部 15
2.5 粘接原理及破坏模式 15
2.5.1 粘接原理 16
2.5.2 影响粘接性能的因素 17
2.5.3 CFRP加固钢结构的破坏模式 18
2.6 环境影响和经济性分析 19
2.7 本章小结 19
第3章 基于时间反演方式的微波检测新方法的理论 20
3.1 时间反演技术简述 20
3.2 时间反演镜基本原理算法 22
3.2.1 基于啁啾变换原理的算法 22
3.2.2 基于时间透镜原理的算法 25
3.3 基于时间反演原理的多天线阵列系统工作原理 27
3.4 环境影响和经济性分析 29
3.5 本章小结 29
第4章 运用CST软件的三维仿真 30
4.1 物理建模 30
4.2 模拟仿真 32 [资料来源：http://Doc163.com]
4.3 本章小结 34
第5章 全文总结及展望 35
5.1 全文总结 35
5.2 未来展望 35
参考文献 36
致谢 38
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