[發明專利]一種基于超聲能量譜的收割機損傷識別方法

有效

• 申請號: 202010292617.0
• 申請日: 2020-04-14
• 公開（公告）號: CN111595939B
• 公開（公告）日: 2022-11-08
• 發明（設計）人: 朱林;王鵬;郭廣明;邊義祥;孫進
• 申請（專利權）人: 揚州大學
• 主分類號: G01N29/04
• 分類號: G01N29/04;G01N29/44;G06F30/23
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

本發明公開了一種基于超聲能量譜的收割機損傷識別方法，包括如下步驟：S1、收割機結構損傷位置的確定；S2、考慮瞬時沖擊作用的損傷區域細化；S3、細化損傷區域的實時在線超聲能量采集；S4、損傷位置斷裂能量因子的計算；S5、實時斷裂損傷位置的確定。該方法對收割機損傷識別高效、準確。

技術領域

本發明涉及收割機損傷識別方法，特別涉及一種基于超聲能量譜的收割機損傷識別方法。

背景技術

隨著經濟社會的迅猛發展，規?；r業生產逐漸成為了農業發展的主流趨勢，農用裝備的安全性問題越來越受到社會的關注。一方面，隨著氣候與環境的變化，收割機的作業周期迅速增加，作業環境更加惡劣，在這樣的背景下微小的裂紋就會造成巨大的傷害。另一方面，一大批老舊收割機結構仍在關鍵崗位上發揮著重要作用，若直接按使用周期停用，勢必會造成巨大的資源浪費。目前對收割機結構的損傷識別方法研究大多是離散狀態下對結構進行探傷或是通過敲擊經驗的方法，并沒有考慮實時損傷識別的實現，且識別精度較低。因此，從全面提高損傷識別精度的角度出發來對收割機進行在線監測是必要的。

發明內容

發明目的：本發明目的是提供一種基于超聲能量譜的收割機損傷識別方法。

技術方案：本發明提供一種基于超聲能量譜的收割機損傷識別方法，包括如下步驟：

S1、收割機結構損傷位置的確定；

S2、考慮瞬時沖擊作用的損傷區域細化；

S3、細化損傷區域的實時在線超聲能量采集；

S4、損傷位置斷裂能量因子的計算；

S5、實時斷裂損傷位置的確定。

進一步地，所述S1收割機結構損傷位置的確定方法：建立收割機的三維模型，然后將三維模型導入到有限元分析軟件中，采用自動模式對其網格進行劃分，然后在前處理模塊中施加收割機的載荷譜并定義相應的約束條件，完畢后對其進行后處理，確定收割機結構的損傷位置及損傷位置的應力分布情況，記損傷位置的面積為A₁。

進一步地，所述S2考慮瞬時沖擊作用的損傷區域細化方法：在S1的基礎上，按照S1中載荷加載的位置選用瞬態分析模塊，對結構模型按照自動模式進行網格劃分，然后施加沖擊力，并定義相同的約束條件，完畢后對其進行后處理，在S1已確定的損傷位置中選擇損傷細化的區域，記細化的區域個數標記為N，計算考慮瞬時沖擊的損傷區域細化系數C，施加沖擊力優選為施加3倍于一般工況載荷的沖擊力，每個區域的面積優選為7cm²，

其中，C為考慮瞬時沖擊的損傷區域細化系數；N為細化的區域個數；A₁為損傷位置的面積。

進一步地，所述S3細化損傷區域的實時在線超聲能量采集方法：在S2確定的細化損傷區域的基礎上，布置超聲傳感設備采集工況條件下的實時能量值I_i，i為時間，i＝1，2...M，單位為秒，收割機每作業5分鐘，對這5分鐘內數據的超聲能量譜進行記錄，并根據5分鐘內的超聲能量譜對譜值奇異率Q_t，幅值變化區間F_t及峰谷插補率G_t進行求解，