[發明專利]基于WPT策略和DF策略的在役AZ31鎂合金結構件疲勞損傷狀態表征與定量評估系統

無效

• 申請號: 201210371974.1
• 申請日: 2012-09-29
• 公開（公告）號: CN102890119A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 駱紅云;李靜;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WPT策略和DF策略的在役AZ31鎂合金結構件疲勞損傷狀態表征與定量評估系統，其特征在于：該系統由聲發射波形信號重構單元（1）、疲勞損傷狀態評定單元（2）、疲勞損傷狀態預測單元（3）和預警單元（4）組成；

其中，聲發射波形信號重構單元（1）信號分解模塊（11）、干擾系數的剔除模塊（12）和信號重構模塊（13）組成組成；

其中，疲勞損傷模式評定單元（2）由DF估計模塊（21）、歸一化處理模塊（22）和疲勞損傷度計算模塊（23）組成組成；

信號分解重構模塊（11）對接收到的多路聲發射傳感器采集的多路聲信息S_v(t)進行小波包函數積分?處理，得出小波包分解系數?

干擾系數的剔除模塊（12）將小波包分解系數?進行處理，剔除掉頻率為100kHz節點P的小波包分解系數，P為某一正整數，得出擇優小波包分解系數?

信號重構模塊（13）第一方面將擇優小波包分解系數?通過小波疊加關系?進行重構得出節點波形信號?

DF估計模塊（21）對接收到的重構波形信號F(t)進行傅里葉變換?處理，得到DF估計B(w)，B(w)是頻率與電壓的一維函數，w表示電壓的頻率，N表示將電壓信號分成了N個樣本，即樣本個數，E表示電壓的期望值，m表示樣本的標識，e表示指數的表達形式，b表示傅里葉變換的復數，F(m)表示第m下的電壓值，F(m-1)表示F(m)前一個的電壓值，F(m+1)表示F(m)后一個的電壓值；

歸一化處理模塊（22）對接收到的DF估計B(w)通過歸一化電壓關系?進行歸一化處理，得到對角切片信息B_v；

疲勞損傷度計算模塊（23）依據材料損傷度關系?對角切片信息B_v進行處理，得到疲勞損傷度F；

材料損傷度關系?中，第1個歸一化電壓值大于0的峰值頻率記為f₁，f₁的權值記為ω₁；同理可得，第2個歸一化電壓值大于0的峰值頻率記為f₂，f₂的權值記為ω₂；……，第n個歸一化電壓值大于0的峰值頻率記為f_n，f_n的權值記為ω_n。

疲勞損傷模式預測單元（3）根據接收到的疲勞損傷度值F，進行評定在役AZ31鎂合金結構件的疲勞損傷狀態：根據疲勞損傷狀態不同將疲勞損傷狀態分為數個等級，第一應力等級為小應力應變損傷10～12KN，第二應力等級為中等應力應變損傷14～16KN，第三應力等級為大應力應變損傷22～26KN。當疲勞損傷頻率值F=F_p時，則評定為疲勞損傷等級C(F)＝p。其中，C(F)為疲勞損傷等級信息，p為疲勞損傷等級，即該疲勞損傷狀態的疲勞損傷等級為第p級；F_p是第p級疲勞損傷模式的特定疲勞損傷頻率度，即疲勞損傷等級C(F)＝p時，有F=F_p。當疲勞損傷頻率F無法滿足上述等級評定條件時，做為野值剔除。該疲勞損傷等級信息C(F)作為預警信息來啟動預警單元4進行預警。

2.根據權利要求1所述的基于WPT策略和DF策略的在役AZ31鎂合金結構件疲勞損傷狀態表征與定量評估系統，其特征在于：AZ31鎂合金結構件不同疲勞損傷狀態的疲勞損傷狀態判別等級劃分標準表1所示，該表1中的所有信息存儲在聲發射儀的處理器中；

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3.根據權利要求1所述的基于WPT策略和DF策略的在役AZ31鎂合金結構件疲勞損傷狀態表征與定量評估系統，其特征在于：預警單元（4）接收到報警啟動信號后，觸發啟動開關輸出提示音。該提示音可以是如喇叭、擴音器等發出的如音樂聲等。?