第一篇 金属结构裂纹监测技术概述
第1章 结构健康监测技术概况 003
1.1 结构健康监测的研究背景 003
1.2 结构健康监测的功能 007
1.2.1 结构健康监测的输入层 008
1.2.2 结构健康监测的输出层 009
1.3 结构健康监测的分类 010
1.3.1 定期结构健康监测 011
1.3.2 实时结构健康监测 011
1.4 结构健康监测的主要内容 012
1.5 结构健康监测的系统框架 012
第2章 金属结构裂纹监测技术概况 015
2.1 金属结构裂纹监测技术的背景概述 015
2.2 金属结构裂纹监测的概念内涵 018
2.3 金属结构裂纹监测技术的研究意义 019
2.4 金属结构裂纹监测技术的研究现状与发展趋势 022
2.4.1 金属结构裂纹监测技术的研究现状 022
2.4.2 各类金属结构裂纹监测技术的对比分析 030
2.4.3 金属结构裂纹监测技术的发展趋势 031

第二篇 基于柔性涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测原理
第3章 电磁涡流检测的基本原理 035
3.1 电磁涡流检测技术的基本原理 035
3.2 电磁涡流检测技术的发展 036
3.2.1 远场电磁涡流检测技术 037
3.2.2 多频电磁涡流检测技术 038
3.2.3 脉冲电磁涡流检测技术 039
3.2.4 磁光涡流检测技术 040
3.2.5 涡流阵列检测技术 040
3.3 柔性涡流阵列传感器的基本监测原理 041
第4章 柔性涡流阵列传感器半解析正向模型 045
4.1 柔性涡流阵列传感器的半解析正向等效模型建立 045
4.2 柔性涡流阵列传感器在线监测基本物理模型 047
4.3 加权残值法 048
4.4 传感器半解析正向模型的建模路线 049
4.5 传感器半解析正向模型的建模过程 051
4.5.1 时谐场位函数方程的建立及通解分析 051
4.5.2 柱坐标系下时谐空间场量的贝塞尔级数解表达式 054
4.5.3 线圈界面处线电流密度的贝塞尔级数系数表达式 055
4.5.4 线圈界面处磁矢和线电流密度的贝塞尔级数系数关系式 058
4.5.5 子域残值线性方程组的建立 061
4.5.6 传感器多通道跨阻求解 064
4.6 传感器半解析正向等效模型实验验证 065
第5章 柔性涡流阵列传感器参数对裂纹监测灵敏度的影响 070
5.1 传感器跨阻抗响应特性分析 070
5.1.1 跨阻抗双参数网格平面图 072
5.1.2 线圈电流与结构涡流场分布 079
5.2 激励参数对传感器监测灵敏度的影响规律研究 084
5.3 结构参数对传感器监测灵敏度的影响规律研究 086
5.3.1 导线厚度 086
5.3.2 基材厚度 087
5.3.3 传感器中心孔半径 088
5.3.4 感应线圈与激励线圈水平间距 089
5.3.5 激励线圈与感应线圈宽度比值 090
第6章 柔性涡流传感器裂纹扰动半解析模型 092
6.1 柔性涡流传感器裂纹扰动半解析模型构建 093
6.2 柔性涡流传感器裂纹扰动半解析模型的建模路线 093
6.2.1 裂纹和结构表面三维网格划分 094
6.2.2 自由电荷密度分布 096
6.2.3 扰动电压 098
6.2.4 模型推广 099
6.3 半解析扰动模型实验验证 099
6.4 扰动模型应用 103
6.4.1 裂纹对传感器扰动电压信号的影响 103
6.4.2 传感器优化设计 107

第三篇 基于环状涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测技术

第四篇 基于矩形柔性涡流阵列传感器的金属结构裂纹监测技术

附录A 电磁场基本理论 303

参考文献 316