實際使用中的梁類結(jié)構(gòu)容易萌生裂紋,影響其使用壽命及安全可靠運行,準(zhǔn)確判定其裂紋損傷位置對于實現(xiàn)梁類結(jié)構(gòu)的快速準(zhǔn)確維護(hù)處理具有重要意義,為此提出基于振動信號S變換和互信息值實現(xiàn)梁類結(jié)構(gòu)裂紋的識別與定位。首先,基于測試獲得梁類結(jié)構(gòu)上分布點的振動信號;其次,利用S變換將振動信號變換到時頻域,計算梁結(jié)構(gòu)在裂紋損傷前后各對應(yīng)位置點時頻域振動信號的互信息值;最后,通過檢索互信息值向量中分量的最小值位置實現(xiàn)裂紋區(qū)域的準(zhǔn)確定位。為了避免引入附加質(zhì)量的影響,利用機(jī)器視覺測振系統(tǒng)采集懸臂梁和小型復(fù)合材料葉片上的分布點振動信號,設(shè)置不同裂紋位置對梁類結(jié)構(gòu)裂紋定位方法進(jìn)行了驗證,證明了方法的有效性。

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【部分圖文】：

圖１梁結(jié)構(gòu)裂紋定位方法示意圖Ｆｉｇ．１Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｃｒａｃｋｌｏｃａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒ

動響應(yīng)復(fù)雜程度變化最大，振動響應(yīng)的概率分布函數(shù)也隨之改變，使得其臨近點損傷前后振動響應(yīng)信號的相似性最低，即互信息值最小。因此，可通過對葉片裂紋損傷前后各分布點振動信號互信息值的計算來定義損傷位置識別指標(biāo)，實現(xiàn)裂紋的定位。梁裂紋定位方法計算流程如圖１所示。圖１梁結(jié)構(gòu)裂紋定位方法示意....

圖２測振實驗系統(tǒng)示意圖Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ

（１５）設(shè)δＰ為損傷識別指標(biāo)向量δ分量的最小值，即有δＰ＝ｍｉｎδ｛｝＝ｍｉｎδ１，δ２，…，δｎ｛｝（１６）根據(jù)梁類結(jié)構(gòu)裂紋損傷前后各特征點振動信號建立的損傷識別指標(biāo)向量δ，通過檢索其分量的最小值δＰ的對應(yīng)位置ｚＰ，可判斷梁裂紋的位置就在ｚＰ－１，ｚＰ［］之間。３實驗驗證為避免....

圖３激振器及其控制系統(tǒng)Ｆｉｇ．３Ｓｈａｋｅｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ

振動序列圖像進(jìn)行處理以獲得被測物體標(biāo)記點的振動位移信號。圖３激振器及其控制系統(tǒng)Ｆｉｇ．３Ｓｈａｋｅｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ３．１懸臂梁定頻實驗驗證利用搭建的機(jī)器視覺測振系統(tǒng)對懸臂梁進(jìn)行定頻激勵振動測試實驗，其中懸臂梁由同一鋁板加工而成，兩塊懸臂梁之間的差異忽略不計。懸臂....

圖４懸臂梁特征點及裂紋設(shè)置Ｆｉｇ．４Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｐｏｉｎｔｓａｎｄｃｒａｃｋｓｅｔｔｉｎｇｏｆｃａｎｔｉｌｅｖｅｒ

動序列圖像進(jìn)行處理以獲得被測物體標(biāo)記點的振動位移信號。圖３激振器及其控制系統(tǒng)Ｆｉｇ．３Ｓｈａｋｅｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ３．１懸臂梁定頻實驗驗證利用搭建的機(jī)器視覺測振系統(tǒng)對懸臂梁進(jìn)行定頻激勵振動測試實驗，其中懸臂梁由同一鋁板加工而成，兩塊懸臂梁之間的差異忽略不計。懸臂梁....

本文編號：3917103