[發明專利]基于平均馬氏距離的松動螺栓位置定位方法及系統

有效

• 申請號: 201911345666.X
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN112414683B
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 伍濟鋼;邵俊;楊天龍;成遠;杜義賢;王剛
• 申請（專利權）人: 湖南科技大學
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01L5/24
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 韓雪梅

1.一種基于平均馬氏距離的松動螺栓位置定位方法，其特征在于，包括：

在螺栓聯接結構上噴涂散斑點，并確定各個螺栓位置處的散斑點；

在相同的工作條件下，利用機器視覺測量方法獲取螺栓無松動狀態下的螺栓聯接結構上各個所述散斑點的無松動振動位移響應信號以及螺栓有松動狀態下的螺栓聯接結構上各個所述散斑點的有松動振動位移響應信號；

根據所述無松動振動位移響應信號和所述有松動振動位移響應信號計算在螺栓松動前后各個散斑點處振動位移響應信號的平均馬氏距離；

對所述平均馬氏距離進行歸一化處理，確定歸一化處理后的平均馬氏距離；

根據所述歸一化處理后的平均馬氏距離確定松動螺栓位置；所述根據所述歸一化處理后的平均馬氏距離確定松動螺栓位置，具體包括：比較各個所述散斑點的所述歸一化處理后的平均馬氏距離，確定最大的歸一化處理后的平均馬氏距離；確定所述最大的歸一化處理后的平均馬氏距離所對應的散斑點為松動螺栓位置。

2.根據權利要求1所述的松動螺栓位置定位方法，其特征在于，所述根據所述無松動振動位移響應信號和所述有松動振動位移響應信號計算在螺栓松動前后各個散斑點處振動位移響應信號的平均馬氏距離，具體包括：

將無松動振動位移響應信號序列平均分為L段，獲取無松動狀態下的各個所述散斑點的各段信號；所述無松動振動位移響應信號序列為螺栓無松動狀態下的螺栓聯接結構上各個所述散斑點的無松動振動位移響應信號排列組成的無松動振動位移響應信號序列；L為信號的分段數；

將有松動振動位移響應信號序列平均分為L段，獲取有松動狀態下的各個所述散斑點的各段信號；所述有松動振動位移響應信號序列為螺栓有松動狀態下的螺栓聯接結構上各個所述散斑點的有松動振動位移響應信號排列組成的有松動振動位移響應信號序列；

根據公式計算第k個所述散斑點無松動狀態下第i段信號和有松動狀態下第i段信號的馬氏距離；其中，為無松動狀態下第k個所述散斑點無松動振動位移響應信號的第i段信號；為有松動狀態下第k個所述散斑點有松動振動位移響應信號的第i段信號；為第k個所述散斑點的無松動狀態下第i段信號和有松動狀態下第i段信號的馬氏距離；V為和所構成的總體的協方差矩陣；k為散斑點的個數；i為信號段數，i＝1,2,3,...,L；T為矩陣的轉置符號；

根據計算平均馬氏距離；其中，d^(k)為第k個散斑點在松動前后的振動響應信號的平均馬氏距離。

3.根據權利要求2所述的松動螺栓位置定位方法，其特征在于，所述對所述平均馬氏距離進行歸一化處理，確定歸一化處理后的平均馬氏距離，具體包括：

根據各個所述散斑點的所述平均馬氏距離，確定所述平均馬氏距離的最大值d_max和最小值d_min；

根據公式計算出歸一化后的平均馬氏距離值；

其中，d^(k)'為歸一化后的第k個散斑點在松動前后的振動響應信號的平均馬氏距離值；d_max為未歸一化的平均馬氏距離最大值；d_min為未歸一化的平均馬氏距離最小值。