【技术实现步骤摘要】
一种基于EMD能量熵与支持向量机相结合的螺栓预紧力监测方法
本专利技术涉及一种螺栓预紧力的超声导波检测方法，具体涉及一种将EMD能量熵与支持向量机相结合的螺栓预紧力监测方法，属于超声导波检测
技术介绍
螺栓连接结构被广泛用于机械、化工、交通等行业的各类设备中，一方面螺栓连接是可拆卸部件，另一方面也传递着部件之间的作用力。连接的预紧力大小是否合理直接关系到整个设备或结构工作的可靠性和安全性，所以螺栓预紧力检测是设备高可靠性、降低维修率的关键技术。在螺栓预紧力检测技术中，以超声波为基础的检测方法，可以分为以下几个方向，一是采用TOF检测法，在测试中采用安装于螺栓头部的超声探头，测量超声脉冲在螺栓内的反射传播时间，利用超声波对螺栓预紧力进行测量，但是该种方法其耦合层厚度不可控，重复性差；二是结构动态检测法，在轴向正弦载荷作用下单个螺栓的响应情况，进行不同预紧状态的试验，观察随着振动量级与振动频率的变化情况，但是其灵敏度低，模态测试精度不高；三是压电阻抗检测法，将压电材料固定在航空器的表面，采用高频激励对航空器的相关位置进行健康检测。该压电阻抗技术对支撑条件和远...
【技术保护点】
1.一种基于EMD能量熵与支持向量机相结合的螺栓预紧力监测方法，其特征在于，所述方法是按以下步骤实现的：步骤一：以单螺栓悬臂梁为研究对象，左端为固定端，右端为自由端，接收超声波斜探头(7)固定在下悬臂梁(6)上，发射超声波斜探头(2)放置在上悬臂梁(3)上；上悬臂梁(3)和下悬臂梁(6)通过螺栓(8)和螺母(5)配合连接，螺母(5)与下悬臂梁(6)之间设置压力传感器(4)；接收超声波斜探头(7)与超声发射接收器(9)连通，超声发射接收器(9)与发射超声波斜探头(2)连通；超声发射接收器(9)进一步与示波器(10)连接，示波器(10)与PC端(1)进行数据交互；调整接收超声波...
【技术特征摘要】
1.一种基于EMD能量熵与支持向量机相结合的螺栓预紧力监测方法，其特征在于，所述方法是按以下步骤实现的：步骤一：以单螺栓悬臂梁为研究对象，左端为固定端，右端为自由端，接收超声波斜探头(7)固定在下悬臂梁(6)上，发射超声波斜探头(2)放置在上悬臂梁(3)上；上悬臂梁(3)和下悬臂梁(6)通过螺栓(8)和螺母(5)配合连接，螺母(5)与下悬臂梁(6)之间设置压力传感器(4)；接收超声波斜探头(7)与超声发射接收器(9)连通，超声发射接收器(9)与发射超声波斜探头(2)连通；超声发射接收器(9)进一步与示波器(10)连接，示波器(10)与PC端(1)进行数据交互；调整接收超声波斜探头(7)和发射超声波斜探头(2)的入射角度为36°，使用一发一收的工作方式，选择激励频率为2.5MHz的脉冲信号进行激励；并将结果传输到PC端(1)，作为预紧力检测用信号，记为x(t)；超声发射接收器(9)根据接收超声波斜探头(7)和发射超声波斜探头(2)的阻抗值调整信噪比为+15dB，示波器(10)采集超声发射接收器(9)的信号，并将结果传输到PC端(1)，作为预紧力检测用信号，记为x(t)；其中压力传感器(4)位于下悬臂梁(6)的下方，实现预紧力的采集；步骤二：利用EMD方法对步骤一中得到的预紧力检测用信号x(t)进行分解，获得各次IMF分量以及残差分量RES；(2.1)找出步骤一中得到的预紧力检测用信号x(t)时间序列上的所有的局部极值点；用三次样条函数连接所有局部极大值点作为上包络线；用三次样条函数连接所有局部极小值点作为下包络线，上包络线与下包络线应包含所有数据；求出上包络线与下包络线的均值：m1＝(Un+Ln)/2，预紧力检测用信号x(t)与m的差h1＝x(t)-m1，如果h1是IMF，那么h1是的第一个分量；其中，Un、Ln分别为上包络线与下包络线；(2.2)如果h1不是IMF，将h1看成原始信号处理，返回去进行步骤(2.1)操作，得到h2＝h1-m2，m1是h1上下包络线的均值；经反复筛选k次，如果hk满足IMF的条件，hk就称为IMF，有hk＝h(k-1)-mk，c1＝hk是原始信号的第一个IMF成分，代表x(t)最高频率的分量；(2.3)从x(t)中分离c1，得到r1＝x(t)-c1，将r1视为原始信号重复上述过程，就得到信号x(t)的第二个IMF成分c2，一直重复上述过程n次，就得到n个IMF，r2＝r1-c2；rn＝r(n-1)-cn；当rn是单调函数或是一个极小的常量时，就无法再提取IMF，停止分解过...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙清超，马琼，袁博，于灏，孙伟，丁杰城，杨阳，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21
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