一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法技术

本发明专利技术提供了一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法，该叶片裂纹定位方法包括：1，在叶片上布置等间距分布标记点，并确定标记点位置；2，采集所述叶片在随机信号激励下各所述标记点位置的振动响应信号；3，根据随机信号激励条件下各标记点位置的非线性振动响应信号进行信号预处理；4，针对每一个标记点位置的预处理振动信号采用替代数据法计算非线性指数，得到与标记点位置对应的非线性指数序列；5，检索得到的非线性指数序列的最大值，实现裂纹区域的准确定位。本发明专利技术不需采集无裂纹状态下的叶片振动信号，直接利用裂纹叶片在随机信号激励条件下的振动信号即可定位裂纹位置，振动信号测试方便，具有很强的实用性。

A method of blade crack location based on nonlinear exponent calculation by surrogate data method

【技术实现步骤摘要】
一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法
本专利技术涉及叶片结构裂纹检测
，具体而言，涉及一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法。
技术介绍
一般的振动模态识别方法都是通过测量激励和响应信号以便获得结构的自由振动响应或者脉冲响应，这对于实验室模型是比较容易的，然而不易于自然环境运行状态下的叶片结构的健康监测，叶片结构复杂，尺寸较大，不易于人工激励，但是易受自然环境下随机激励影响，因此分析随机激励下叶片振动响应信号具有很强的实用性。已有的基于分布点振动响应信号的专利技术专利较少利用随机激励下的振动响应特性，更不会在计算裂纹定位指标时考虑和加入随机因素的影响，所以其实用性具有一定的限制。经过大量检索发现一些典型的现有技术，如图10所示，申请号为201910884290.3的专利公开一种基于非接触多点测振与Hilbert变换的风力机叶片裂纹定位方法，其能够提高叶片呼吸裂纹位置的识别效果。又如图11所示，申请号为201811601124.X的专利公开一种风力机叶片裂纹位置定位检测方法，其能够提高风力机叶片裂纹位置的定本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法，其特征在于，所述叶片裂纹定位方法包括：/n步骤1，在叶片上布置等间距分布标记点，并确定标记点位置；/n步骤2，针对具有疲劳裂纹的叶片结构，采集所述叶片在随机信号激励下各所述标记点位置的振动响应信号；/n步骤3，根据随机信号激励条件下各标记点位置的非线性振动响应信号进行信号预处理；/n步骤4，针对每一个标记点位置的预处理振动信号采用替代数据法计算非线性指数，得到与标记点位置对应的非线性指数序列；/n步骤5，检索得到的非线性指数序列的最大值，实现裂纹区域的准确定位。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法，其特征在于，所述叶片裂纹定位方法包括：
步骤1，在叶片上布置等间距分布标记点，并确定标记点位置；
步骤2，针对具有疲劳裂纹的叶片结构，采集所述叶片在随机信号激励下各所述标记点位置的振动响应信号；
步骤3，根据随机信号激励条件下各标记点位置的非线性振动响应信号进行信号预处理；
步骤4，针对每一个标记点位置的预处理振动信号采用替代数据法计算非线性指数，得到与标记点位置对应的非线性指数序列；
步骤5，检索得到的非线性指数序列的最大值，实现裂纹区域的准确定位。


2.根据权利要求1所述的一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法，其特征在于，在步骤4中，针对每一个标记点位置的预处理振动信号采用替代数据法计算非线性指数的具体方法为：
步骤4a，计算某标记点测试得到的振动信号的预测误差平方和；
步骤4b，产生若干个替代数据近似原振动信号，且分别计算每个替代数据产生时的预测误差平方和；
步骤4c，计算替代数据预测误差平方和的平均值，并利用基于3-sigma测试的统计方法计算非线性指数。


3.根据权利要求2所述的一种基于替代数据法计算非线性指数的叶片裂纹定位方法，其特征在于，在步骤4a中，计算某标记点测试得到的振动信号的预测误差平方和的具体方法为：
对于振动信号y(1),y(2),…,y(N)
构造相空间重构矩阵其中N为振动时间序列长度，E为嵌入维数；
令矩阵Y的第i行为yi，寻找k个在范数意义下与yi距离最近的行向量即在满足|jp-i|＞E/2的限...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋勉，邝应炜，柴牧，卢清华，王宇华，
申请(专利权)人：佛山科学技术学院，
类型：发明
国别省市：广东;44