實(shí)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(yùn)行,準(zhǔn)確判定其裂紋損傷位置對(duì)于實(shí)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(dòng)信號(hào)S變換和互信息值實(shí)現(xiàn)梁類結(jié)構(gòu)裂紋的識(shí)別與定位。首先,基于測(cè)試獲得梁類結(jié)構(gòu)上分布點(diǎn)的振動(dòng)信號(hào);其次,利用S變換將振動(dòng)信號(hào)變換到時(shí)頻域,計(jì)算梁結(jié)構(gòu)在裂紋損傷前后各對(duì)應(yīng)位置點(diǎn)時(shí)頻域振動(dòng)信號(hào)的互信息值;最后,通過(guò)檢索互信息值向量中分量的最小值位置實(shí)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(jué)測(cè)振系統(tǒng)采集懸臂梁和小型復(fù)合材料葉片上的分布點(diǎn)振動(dòng)信號(hào),設(shè)置不同裂紋位置對(duì)梁類結(jié)構(gòu)裂紋定位方法進(jìn)行了驗(yàn)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(dòng)響應(yīng)復(fù)雜程度變化最大，振動(dòng)響應(yīng)的概率分布函數(shù)也隨之改變，使得其臨近點(diǎn)損傷前后振動(dòng)響應(yīng)信號(hào)的相似性最低，即互信息值最小。因此，可通過(guò)對(duì)葉片裂紋損傷前后各分布點(diǎn)振動(dòng)信號(hào)互信息值的計(jì)算來(lái)定義損傷位置識(shí)別指標(biāo)，實(shí)現(xiàn)裂紋的定位。梁裂紋定位方法計(jì)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(cè)振實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Ｆｉｇ．２Ｓｃｈｅｍａｔｉｃｄｉａｇｒａｍｏｆｖｉｂｒａｔｉｏｎｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｓｙｓｔｅｍ

（１５）設(shè)δＰ為損傷識(shí)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(diǎn)振動(dòng)信號(hào)建立的損傷識(shí)別指標(biāo)向量δ，通過(guò)檢索其分量的最小值δＰ的對(duì)應(yīng)位置ｚＰ，可判斷梁裂紋的位置就在ｚＰ－１，ｚＰ［］之間。３實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為避免....

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

振動(dòng)序列圖像進(jìn)行處理以獲得被測(cè)物體標(biāo)記點(diǎn)的振動(dòng)位移信號(hào)。圖３激振器及其控制系統(tǒng)Ｆｉｇ．３Ｓｈａｋｅｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ３．１懸臂梁定頻實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證利用搭建的機(jī)器視覺(jué)測(cè)振系統(tǒng)對(duì)懸臂梁進(jìn)行定頻激勵(lì)振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，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(jì)。懸臂....

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

動(dòng)序列圖像進(jìn)行處理以獲得被測(cè)物體標(biāo)記點(diǎn)的振動(dòng)位移信號(hào)。圖３激振器及其控制系統(tǒng)Ｆｉｇ．３Ｓｈａｋｅｒａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍ３．１懸臂梁定頻實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證利用搭建的機(jī)器視覺(jué)測(cè)振系統(tǒng)對(duì)懸臂梁進(jìn)行定頻激勵(lì)振動(dòng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)，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(jì)。懸臂梁....

本文編號(hào)：3917103