[發(fā)明專利]采用突變模型對(duì)在役16Mn鋼承力件進(jìn)行拉伸損傷的評(píng)估系統(tǒng)

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200910083343.8
• 申請(qǐng)日: 2009-05-04
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101566541A
• 公開(kāi)（公告）日: 2009-10-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 駱紅云;王宏偉;張崢;韓志遠(yuǎn);鐘群鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/08
• 分類號(hào): G01N3/08;G01N29/14
• 代理公司: 北京永創(chuàng)新實(shí)專利事務(wù)所
• 代理人: 周長(zhǎng)琪

1.一種基于聲發(fā)射信息對(duì)16Mn鋼承力件進(jìn)行拉伸損傷評(píng)估的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括有：

一傳感信息收集單元(1)，該傳感信息收集單元一方面用于接收多個(gè)聲發(fā)射傳感器分別輸出的傳感信息S_n，另一方面對(duì)接收到的多路傳感信息S_n進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換后輸出聲發(fā)射信息f₁＝(e_S，A_S，D_S)給過(guò)濾單元(2)，e_S是指能量、A_S是指測(cè)量幅度、D_S是指持續(xù)時(shí)間；

一過(guò)濾單元(2)，該過(guò)濾單元由數(shù)據(jù)濾波處理模塊(21)和波形濾波處理模塊(22)構(gòu)成；數(shù)據(jù)濾波處理模塊(21)對(duì)接收到的聲發(fā)射信息f₁＝(e_S，A_S，D_S)進(jìn)行參數(shù)濾波，濾掉電磁噪聲和環(huán)境噪聲后，提純得到聲發(fā)射拉伸損傷初步信息f₂＝(e₀，A₀，D₀)；然后波形濾波處理模塊(22)對(duì)聲發(fā)射拉伸損傷初步信息f₂＝(e₀，A₀，D₀)進(jìn)行波形濾波，獲得聲發(fā)射拉伸損傷信息f₄＝(e，A，D_t)；e₀是指能量e_S經(jīng)參數(shù)濾波后的能量，簡(jiǎn)稱參數(shù)濾波能量、A₀是指測(cè)量幅度A_S經(jīng)參數(shù)濾波后的測(cè)量幅度，簡(jiǎn)稱參數(shù)濾波幅度、D₀是指持續(xù)時(shí)間D_S經(jīng)參數(shù)濾波后的持續(xù)時(shí)間，簡(jiǎn)稱參數(shù)濾波持續(xù)時(shí)間；e是指參數(shù)濾波能量e₀經(jīng)波形濾波后的能量，簡(jiǎn)稱波形濾波能量、A是指參數(shù)濾波幅度A₀經(jīng)波形濾波后的幅度，簡(jiǎn)稱波形濾波幅度、D_t是指參數(shù)濾波持續(xù)時(shí)間D₀經(jīng)波形濾波后的持續(xù)時(shí)間，簡(jiǎn)稱波形濾波持續(xù)時(shí)間；

在過(guò)濾單元(2)中的數(shù)據(jù)濾波處理模塊(21)對(duì)聲發(fā)射信息f₁的去除噪聲處理關(guān)系為式中，f₂表示聲發(fā)射拉伸損傷初步信息，f₃表示電磁噪聲信息；

在過(guò)濾單元(2)中的波形濾波處理模塊(22)對(duì)聲發(fā)射拉伸損傷初步信息f₂的去除噪聲處理關(guān)系為式中，f₄表示聲發(fā)射拉伸損傷信息，f₅表示機(jī)械摩擦噪聲信息，F(xiàn)表示聲發(fā)射拉伸損傷初步信息f₂的頻率，即60kHz～500kHz；

一聲發(fā)射突變理論解析單元(3)，該聲發(fā)射突變理論解析單元對(duì)接收到的聲發(fā)射拉伸損傷信息f₄＝(e，A，D_t)采用了如下的處理步驟：

步驟(A)，勢(shì)函數(shù)的解析

對(duì)多個(gè)聲發(fā)射傳感器分別輸出的聲發(fā)射拉伸損傷信息f₄＝(e，A，D_t)中的波形濾波能量e在勢(shì)函數(shù)解析單元(31)中進(jìn)行累積，獲得累積能量E₃₁；

累積能量E₃₁與勢(shì)函數(shù)存在的關(guān)系為w表示沿z軸方向上的狀態(tài)變量，u表示沿y軸方向上的控制變量，v表示沿x軸方向上的控制變量；式中，a₂表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的二次項(xiàng)系數(shù)，a₃表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的三次項(xiàng)系數(shù)，a₄表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的四次項(xiàng)系數(shù)；式中，a₁表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的一次項(xiàng)系數(shù)，a₂表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的二次項(xiàng)系數(shù)，a₃表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的三次項(xiàng)系數(shù)，a₄表示累積能量E₃₁依據(jù)Taylor公式展開(kāi)后的四次項(xiàng)系數(shù)；

步驟(B)，曲面構(gòu)形分析

依據(jù)步驟(A)中得到的累積能量E₃₁在曲面構(gòu)形單元(32)中依據(jù)累積能量E₃₁的曲面表征為-w³+uw+v＝0進(jìn)行平衡曲面構(gòu)形；

步驟(C)，臨界點(diǎn)拾取單元

對(duì)步驟(B)中獲得的曲面圖在臨界點(diǎn)拾取單元(33)中進(jìn)行降次分析-3w²+u＝0，從而拾取得到曲面圖上的臨界點(diǎn)；

步驟(D)，判斷單元

對(duì)步驟(C)中獲得的臨界點(diǎn)在聲發(fā)射突變單元(34)中進(jìn)行突變理論執(zhí)行準(zhǔn)則Δ＝4u³+27v²判斷，當(dāng)Δ＞0，返回步驟(A)，重新執(zhí)行下一輪的聲發(fā)射突變理論解析；當(dāng)Δ≤0，進(jìn)入預(yù)警單元(4)；

一預(yù)警單元(4)，該預(yù)警單元輸出提示音實(shí)現(xiàn)報(bào)警。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于聲發(fā)射信息對(duì)16Mn鋼承力件進(jìn)行拉伸損傷評(píng)估的系統(tǒng)，其特征在于：傳感信息收集單元(1)選取PAC公司生產(chǎn)的全數(shù)字式16通道DiSP聲發(fā)射系統(tǒng)。