[發明專利]一種轉子裂紋快速檢測方法

有效

• 申請號: 201310574979.9
• 申請日: 2013-11-14
• 公開（公告）號: CN103592365A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發明（設計）人: 陳雪峰;楊志勃;李兵;張興武
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N27/90
• 分類號: G01N27/90
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳;張波濤

技術領域

本發明涉及工件裂紋檢測技術，具體涉及一種轉子裂紋快速檢測方法。

背景技術

傳統的無損檢測技術均在不同程度上難以滿足工程結構損傷檢測中在線、在位及所損傷檢測通用性的要求，如磁粉探傷方法只能適用于鐵磁性材料的表面損傷檢測，熒光探傷方法僅能適用于結構件表面裂紋檢測，且需在特殊光照環境中進行辨識，X射線檢測設備昂貴，電磁輻射危害健康，而超聲檢測對工作表面要求嚴格，對缺陷揭示缺乏直觀性，不適于表面缺陷的檢測，因此以上方法均不易實現任意材料表面、內部損傷的在線在位損傷監測。而另一方面，在結構運行過程中大量存在著振動信號，諸如位移、速度、加速度、動態應力應變等，對于這些信號的測試與分析往往不會影響到結構的運轉或工位，因此利用振動信號進行結構動力學無損檢測具有一定意義。

目前，國內外對一般結構的動力學無損檢測技術研究主要集中在建立數學模型、動力學分析等方面，其實現方法主要為使用現時結構振型與前期健康振型做差得到振型變化，繼而通過振型變化程度和變化發生位置判定裂紋發生。由于結構健康數據的使用，影響了這些方法的實時性和高效性，因此在對解決實際工程中無參考數據對比的結構動力學無損檢測中顯得無能為力。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明的目的是提供一種轉子裂紋快速檢測方法，不需要與結構健康數據進行對比，僅通過現時測量模態振型即對轉子進行裂紋檢測。

為實現以上發明目的，本發明采用以下技術方案：

一種轉子裂紋快速檢測方法，包括以下步驟：

(1)利用非接觸式傳感器對轉子在不同轉速運行狀態下的位移進行逐點測試，得到各測點的轉子位移數據，連接成曲線，成為運行響應振型；

(2)對運行響應振型d進行中心差分，計算轉子的曲率振型w，其中，測點i的曲率振型w_i表示為：

wi=di+1-2di+di-1h2---(1)]]>

其中角標i表示測點編號，h表示相鄰測點間的物理距離；

(3)計算曲率振型的波形維數，形成曲率維數曲線，即曲率維數裂紋指示曲線；

(4)分析曲率維數裂紋指示曲線的峰值，根據最高峰值、最低峰值和次高峰值之間的大小關系，判定轉子是否存在裂紋，并對裂紋進行定位。

本發明的技術效果為：

1)結合曲率振型與維數形成了一種無需轉子健康狀態下數據作為參考的動力學無損檢測方法。

2)利用曲率維數局部峰值可清晰地判斷損傷位置。

3)運算實時性好，簡單易行，便于現場指導在役轉子的無損檢測。

附圖說明

圖1為轉子實驗臺布置示意圖；

圖2為不同轉速工況下轉子的曲率維數裂紋識別結果，其中圖2(a)為轉速1100r/min時轉子的曲率維數識別結果，圖2(b)為轉速1500r/min時轉子的曲率維數識別結果。

具體實施方式

下面結合附圖及具體實施例對本發明的內容作進一步詳細說明：

本發明的轉子裂紋快速檢測方法包括以下步驟：

(1)利用非接觸式傳感器(電渦流位移傳感器、激光測振儀等)對轉子在不同轉速運行狀態下的位移進行逐點測試，得到各測點轉子位移數據，連接成曲線，成為運行響應振型；