[發明專利]結構件損傷監測與累積程度的診斷方法

有效

• 申請號: 202010326345.1
• 申請日: 2020-04-23
• 公開（公告）號: CN111579870B
• 公開（公告）日: 2022-07-26
• 發明（設計）人: 王強;張賽男
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02
• 代理公司: 南京縱橫知識產權代理有限公司 32224
• 代理人: 錢玲玲

本發明公開了一種結構件損傷監測與累積程度的診斷方法，屬于損傷檢測技術領域，包括以下步驟：測量結構件的電阻抗，并提取所述電阻抗的特征參數；根據所述特征參數，建立結構件的損傷區域概率診斷模型；根據所述特征參數，建立損傷累積程度概率診斷模型；通過結構件的損傷區域概率診斷模型，以及損傷累積程度概率診斷模型，對結構件的累積損傷進行判定。本發明可對復雜的結構件進行無損損傷監測，同時也可對結構件的損傷的累積程度進行診斷，且不受結構件本身結構及材料的影響。

技術領域

本發明涉及一種結構件損傷監測與累積程度的診斷方法，屬于損傷檢測技術領域。

背景技術

隨著航空航天、機械制造、建筑等領域的發展，金屬-非金屬連接件等復雜結構被廣泛應用于各行各業。作為典型的金屬與非金屬復合結構件直升機發動機進氣凈化器裝置，其長期暴露在塵霧彌漫的環境中，高速運轉的含塵空氣進人發動機并產生高速撞擊,導致發動機進氣凈化器受損，嚴重影響直升機的使用壽命，發生安全事故，因此對復雜結構存在的結構缺陷檢測就變成至關重要的工作。

目前常用于含有復雜結構的無損檢測方法有紅外檢測法、CR射線檢測法、超聲C掃描法、激光剪切散斑法、激光全息檢測法等方法。然而現有的無損檢測方法通常受到結構件本身的復雜程度以及結構件本身材料等條件的限制，因此適用范圍小。例如，紅外檢測技術是根據被測件溫度變化的差異來判別結構件的損傷，因此對材料的導熱系數、厚度有一定的要求，復雜情況下會影響檢測靈敏度；CR/X 射線對空氣層不敏感、檢測周期長、費用高、設備龐大，對人體不安全，因此不適合進行在線實時操作；激光檢測方法受穿透性、設備穩定性、實時性影響，目前尚無法做到現場檢測。

發明內容

本發明是提供一種結構件損傷監測與累積程度的診斷方法，可對復雜的結構件進行無損損傷監測，同時也可對結構件的損傷的累積程度進行診斷，且不受結構件本身結構及材料的影響。

為達到上述目的，本發明所采用的技術方案是：一種結構件損傷監測與累積程度的診斷方法，其特征在于，包括以下步驟：測量結構件的電阻抗，并提取所述電阻抗的特征參數；根據所述特征參數，建立結構件的損傷區域概率診斷模型；根據所述特征參數，建立損傷累積程度概率診斷模型；通過結構件的損傷區域概率診斷模型，以及損傷累積程度概率診斷模型，對結構件的累積損傷進行判定。

進一步地，所述測量結構件的電阻抗包括以下步驟：對結構件進行區域劃分，每個所述區域包含多個壓電片；采用電壓電流法獲取該區域內結構件的電阻抗。

進一步地，所述特征參數由公式(1)計算得到：

其中，RMSD_Re為結構件的電阻抗特征參數，Re(x_i)為第i次被測結構件健康時結構件阻抗的實部；Re(y_i)表示第i次被測結構件損傷時結構件阻抗的實部；x_i是第i次被測結構件健康時結構件的電阻抗， y_i表示第i次被測結構件損傷時結構件的電阻抗；N為自然常數。

進一步地，所述建立結構件的損傷區域概率診斷模型包括以下步驟：計算所述特征參數與結構件的累積損傷程度之間的函數關系；根據所述函數關系計算得到損傷區域概率診斷模型。

進一步地，所述函數關系如公式(2)所示：

D(RMSD_Re)＝K·Δ^a-γ (2)

其中K,a,γ為冪函數方程參數；Δ為累積損傷程度； D(RMSD_Re)為特征參數與累積損傷程度之間的函數關系。

進一步地，所述損傷區域概率診斷模型，由公式(3)得到：