[發明專利]基于PCA和TDF對AZ31鎂合金進行疲勞損傷狀態的識別系統

無效

• 申請號: 201210371209.X
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102879473A
• 公開（公告）日: 2013-01-16
• 發明（設計）人: 駱紅云;李軍榮;韓志遠;孫傳凱;張崢;鐘群鵬
• 申請（專利權）人: 北京航空航天大學
• 主分類號: G01N29/14
• 分類號: G01N29/14;G01N29/44
• 代理公司: 北京永創新實專利事務所 11121
• 代理人: 李有浩

1.一種基于PCA和TDF對AZ31鎂合金進行疲勞損傷狀態的識別系統，其特征在于：該系統包括有多個聲發射換能器（6）、多路前置放大器（5）、一個聲發射儀（4），其特征在于：還包括有一個16Mn鋼承力件疲勞損傷檢測單元（1）；

16Mn鋼承力件疲勞損傷檢測單元（1）包括有過濾模塊（11）和一級數據融合模塊（12），二級數據融合模塊（13），其中，過濾模塊（11）有數據濾波處理模塊（11A）和波形濾波處理模塊（11B），一級數據融合模塊（12）有第一數據空間（12A），第二數據空間（12B），第一損傷度標志模塊（12C），第二損傷度標志模塊（12D），D-S證據組合模塊（12E）；

聲發射換能器（6），用于采集在役16Mn鋼承力件在采集時間T_X段內的突發型信息突發型信息

前置放大器（5），用于對接收到的突發型信息進行放大40dB后成為突發型放大信息

聲發射儀（4）用于對接收到的突發型放大信息經A/D轉換后成為數字突發型信息輸出給16Mn鋼承力件疲勞損傷檢測單元（1）；

數據濾波處理模塊（11A）對接收到的數字突發型信息進行參數濾波，即濾掉電磁噪聲和環境噪聲后，提純得到疲勞損傷初步信息波形濾波處理模塊（11B）對接收到的疲勞損傷初步信息進行波形濾波，獲得疲勞損傷信息

對換能器接收到16Mn鋼承力件的疲勞損傷信息進行采集時間T_X段內的累積處理，然后歸一化得到歸一化累積疲勞損傷信息f_11B′，將f_11B′分別在第一數據空間（12A）和第二數據空間（12B）下投影得到各自的得分矩陣f_12A＝(t_a1,t_a2,t_a3,t_a4,t_a5)和f_12B＝(t_b1,t_b2,t_b3,t_b4,t_b5)，得分矩陣f_12A＝(t_a1,t_a2,t_a3,t_a4,t_a5)經第一損傷度標志模塊（12C）處理得到在第一數據空間中的神經網絡輸出f_12C＝[f_ID,a(A₁)f_ID,a(A₂)]，得分矩陣f_12B＝(t_b1,t_b2,t_b3,t_b4,t_b5)經第二損傷度標志模塊（12D）進行處理得到在第二數據空間中的神經網絡輸出f_12D＝[f_ID,b(A₁)f_ID,b(A₂)]；將f_12C和f_12D進行各節點的相關系數賦值，賦值后的f_12C和f_12D進行基本概率分配，然后進行D-S證據組合模塊（12E）處理得到單個換能器的數據融合結果m_ID(B_j)；

二級數據融合(13)對接收到的數據融合結果m_ID(B_j)依據D-S證據第二組合關系進行處理，獲得二級數據融合結果m(C_j)，C_j表示二級數據融合模塊中的節點標識；

損傷等級評定單元（2）對接收到的二級數據融合結果m(C_j)進行等級評定，得到在役AZ31鎂合金所處的疲勞損傷狀態；

等級評定條件：當節點最大值w＝m(C₁)時，疲勞損傷狀態為：在役AZ31鎂合金處于疲勞裂紋穩定擴展損傷狀態下；當節點最大值w＝m(C₂)時，疲勞損傷狀態為：在役AZ31鎂合金處于疲勞裂紋失穩擴展損傷狀態下；

報警單元（3）接收損傷等級評定單元（2）輸出的疲勞損傷識別信息D后，當w＝m(C₁)時不報警，當w＝m(C₂)時啟動報警信號并報警。