[發明專利]一種基于頻響函數的施工質量問題檢測方法有效
| 申請號： | 201711240750.6 | 申請日： | 2017-11-30 |
| 公開（公告）號： | CN108151870B | 公開（公告）日： | 2020-07-28 |
| 發明（設計）人： | 徐建龍;潘國雄;許銳;彭利國 | 申請（專利權）人： | 武昌船舶重工集團有限公司 |
| 主分類號： | G01H17/00 | 分類號： | G01H17/00 |
| 代理公司： | 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225 | 代理人： | 沈林華 |
| 地址： | 430060 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
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| 摘要： | |||
| 搜索關鍵詞： | 一種 基于 函數 施工 質量問題 檢測 方法 | ||
本發明公開了一種基于頻響函數的施工質量問題檢測方法，涉及機械振動技術領域。包括以下步驟：確定待評價對象上可能存在施工質量問題的待檢測區域；對待評價對象和合格施工對象分別施加相同的激勵以使其振動，分別獲取原點和至少一個跨點的振動頻響函數，并計算獲得原點與每個跨點的振動頻響函數比值的頻帶均方根，其中，每個跨點均通過待檢測區域與激勵作用的原點相連；當待評價對象和合格施工對象的頻帶均方根的差值大于設定的閾值時，判定待評價對象存在施工質量問題。本發明有效地降低不同操作人員施加激勵和數據分析所帶來的人為因素影響，使得分析結果具有較高的重復性和一致性，數據分析簡單，可以用于判定較小的施工質量問題。
技術領域
本發明涉及機械振動技術領域，具體是涉及一種基于頻響函數的施工質量問題檢測方法。
背景技術
在船舶的建造施工過程中，需要對船舶結構自身及表面的某些施工質量問題(如焊接缺陷檢查、復合材料粘貼質量檢查以及結構連接強度檢查等)進行檢測與識別。目前針對施工質量問題的檢測多依賴耳聽、目視等方法，或者借助儀器設備進行振動噪聲檢測。采用振動噪聲檢測方法時，首先在存在施工質量問題的位置獲取外界激勵的頻響函數(Frequency Response Function，FRF)曲線，但隨后進行數據分析時，通常直接根據頻響函數曲線的頻帶均方根(Root Mean Square，RMS)值或者典型頻率的幅值進行對比。在上述常規的振動噪聲檢測方法中，不但測試結果受到不同的操作人員施加激勵所帶來的人為因素影響，而且數據處理方法過分依賴數據分析人員的工程經驗。因此，一般認為常規的測試及數據分析方法的誤差在1dB左右，部分情況下可達2dB，導致常規的振動噪聲檢測方法僅可識別較大的施工質量問題，而對于細微的施工質量問題則不夠敏感，難以評判是測量及分析誤差還是施工質量問題，使得分析結果的一致性差，對施工質量問題的評價結論不統一，工程應用價值較低。
發明內容
針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于頻響函數的施工質量問題檢測方法，能夠有效地降低由不同操作人員施加激勵以及進行數據分析所帶來的人為因素影響，使得分析結果具有較高的重復性和一致性。
本發明提供一種基于頻響函數的施工質量問題檢測方法，包括以下步驟：
確定待評價對象上可能存在施工質量問題的待檢測區域；
對待評價對象和合格施工對象分別施加相同的激勵以使其振動，分別獲取原點和至少一個跨點的振動頻響函數，并計算獲得原點與每個跨點的振動頻響函數比值的頻帶均方根，其中，每個跨點均通過待檢測區域與激勵作用的原點相連；
當待評價對象和合格施工對象的所述頻帶均方根的差值大于設定的閾值時，判定待評價對象存在施工質量問題。
在上述技術方案的基礎上，施加激勵的方法為錘擊法或者激振器法。
在上述技術方案的基礎上，所述振動頻響函數為位移頻響函數、速度頻響函數或者加速度頻響函數。
在上述技術方案的基礎上，在原點采集激勵方向上的振動信號以獲取振動頻響函數；
在每個跨點均布置多軸振動傳感器，采集每個軸線方向的振動信號，根據響應最大的一個軸線方向的振動信號獲取振動頻響函數。
在上述技術方案的基礎上，每個多軸振動傳感器均具有三個互相垂直的軸線方向，其中一個軸線方向與激勵方向相同，或者三個軸線方向均不同于激勵方向。
在上述技術方案的基礎上，原點與每個跨點的振動頻響函數比值的頻帶均方根Ld-RMS的計算公式為：
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