一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法技术

本发明专利技术公开了一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法，包括以下步骤：步骤1：对螺栓连接结构进行随机激励，获取状态子空间；步骤2：对步骤1获取的状态子空间进行投影得到状态投影矩阵，所述状态投影矩阵包括正常状态投影矩阵和松动状态投影矩阵；步骤3：基于核的支持向量数据描述方法对步骤2得到的正常状态投影矩阵进行建模，得到超球体模型；步骤4：根据步骤3得到的超球体模型构造松动指标；步骤5；根据步骤4构造的松动指标判定螺栓连接结构的松动程度。本发明专利技术具有结果可靠、操作易行、成本低和可实施性强的特点，适用于现场实时评估螺栓连接结构的松动程度，有利于提高结构的可靠性和安全性，具有重要的工程实用价值。

A method to evaluate the looseness of flange bolt connection structure

【技术实现步骤摘要】
一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法
本专利技术属于机械结构健康状态程度判定方法
，具体涉及一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法。
技术介绍
螺栓连接结构作为一种最常用的预紧连接结构，具有刚性好、结构简单、装拆方便、连接可靠等优点，在航空航天、武器装备中应用广泛。在实际使用过程中，受温度、振动等环境因素的影响，螺栓连接结构将不可避免地发生松动。螺栓连接结构松动会影响整体结构的密封性、稳定性和安全性，引起整体结构可靠性下降。因此，研究螺栓连接结构松动特性，判定其松动程度对提高结构可靠性、改善结构实用性具有重要的意义。目前常用的结构松动判定方法有基于机电阻抗法、基于计算机视觉法和基于振动响应法。基于机电阻抗法通过监测螺栓连接部机械阻抗的变化来确定螺栓预紧力，检测范围有限且需要昂贵的高精度阻抗分析仪，应用范围受限。基于计算机视觉法基于螺栓周向位移来识别螺栓松动，但难以检测小量级的预紧状态变化，精度低。
技术实现思路
针对现有技术中的技术问题，本专利技术提供了一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法，该方法精度高、成本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：对螺栓连接结构进行随机激励，获取状态子空间；/n步骤2：对步骤1获取的状态子空间进行投影得到状态投影矩阵，所述状态投影矩阵包括正常状态投影矩阵和松动状态投影矩阵；/n步骤3：基于核的支持向量数据描述方法对步骤2得到的正常状态投影矩阵进行建模，得到超球体模型；/n步骤4：根据步骤3得到的超球体模型构造松动指标；/n步骤5；根据步骤4构造的松动指标判定螺栓连接结构的松动程度。/n

【技术特征摘要】
1.一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：对螺栓连接结构进行随机激励，获取状态子空间；
步骤2：对步骤1获取的状态子空间进行投影得到状态投影矩阵，所述状态投影矩阵包括正常状态投影矩阵和松动状态投影矩阵；
步骤3：基于核的支持向量数据描述方法对步骤2得到的正常状态投影矩阵进行建模，得到超球体模型；
步骤4：根据步骤3得到的超球体模型构造松动指标；
步骤5；根据步骤4构造的松动指标判定螺栓连接结构的松动程度。


2.根据权利要求1所述的一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法，其特征在于，所述步骤1具体如下：
利用振动台对螺栓连接结构进行随机激励，产生结构振动响应信号，从结构振动响应信号中提取时域特征和频域特征，根据提取的时域特征和频域特征构造特征矩阵；
基于线性判别分析方法对所述特征矩阵进行降维得到降维矩阵W，并将所述降维矩阵W标准化后得到张成的状态子空间S，表示为：



其中，为状态子空间的基向量；h为状态子空间维数。


3.根据权利要求2所述的一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：
通过线性判别分析方法获得正常状态子空间Snorm，即正常状态投影矩阵，表示为：



将t时刻的松动状态的状态数据投影到正常状态子空间Snorm上得到松动状态投影矩阵Xt，表示为：





4.根据权利要求3所述的一种评估法兰螺栓连接结构松动程度的方法...

【专利技术属性】
技术研发人员：张周锁，洪宇杰，杨文展，陈旭，马玉琼，
申请(专利权)人：西安交通大学，
类型：发明
国别省市：陕西;61