一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法技术

本发明专利技术公开了一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法。属于损伤检测技术领域，该方法主要包括以下步骤：在结构件上布局压电传感阵列；分别在初始状态与当前测试状态下，对不同状态下的结构件响应信号进行多次采集；对采集到的不同状态下的结构件响应信号进行相关运算，得到状态参数，提取损伤特征因子；根据结构件上损伤特征因子的位置排布规律，按照特征因子连线规则，对损伤特征因子进行连接，完成结构件损伤的位置、范围以及走向的大致判定。本发明专利技术主要实现了损伤发生几起发展趋势的初步判定，有利于给予结构件维修人员直观的修护指导，同时也为结构件状态监测人员提供损伤发展预测依据。

【技术实现步骤摘要】
一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法
本专利技术涉及一种损伤评估方法，尤其涉及一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法。
技术介绍
随着风力发电的不断发展，风力发电在为地处偏远、环境恶劣的地区带来便利的同时，风力发电伴随的问题也随之而来，由于风力发电机安装的地区自然条件较为恶劣，所以风力发电机叶片在正常工作时，具有一定速度的飞行物体在碰撞到风机叶片之后，就有很大可能在风机叶片上造成裂纹或者局部断裂，这样的损伤如果不能被及时检查出来，就有很大可能性在风力发电机日后的工作中埋下隐患，而这些隐患在往后非常容易造成风力发电机的严重损毁，这将使得人民生命财产安全遭受不可估计的损失。所以对结构存在损伤的位置，范围，走向进行判定就成了至关重要的工作。在目前的风力发电机叶片无损检测领域中，有着很多的检测方法。主要方法如：红外检测法、超声波检测法、射线检测法、磁粉检测法、涡流检测法。然而对于这些方法来说，要不就是检测结果比较容易受到环境要素的影响，要不就是检测条件较为复杂，难以做到实时在线监测。例如，红外检测技术，其检测原理主要是根据结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法，其特征在于，包括以下步骤/nS1在待测结构件上划分监测单元，在每一监测单元上设置用于发射激励信号的激励压电片和用于响应信号的响应接收压电片，一个激励压电片对应一个或多个响应压电片；/nS2分别在结构件初始状态和当前测试状态下，控制激励压电片产生激励信号，检测所述响应压电片的响应信号并采集所述响应信号；/nS3将响应接收压电片在结构件初始状态与当前测试状态下所采集到的响应信号进行相关运算，得到状态参数，根据所述状态参数得到相应响应接收压电片附近的损伤特征因子；/nS4根据S3计算每一响应接收压电片对应的损伤特征因子，根据结构件上损伤特征因子的位...

【技术特征摘要】
1.一种基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法，其特征在于，包括以下步骤
S1在待测结构件上划分监测单元，在每一监测单元上设置用于发射激励信号的激励压电片和用于响应信号的响应接收压电片，一个激励压电片对应一个或多个响应压电片；
S2分别在结构件初始状态和当前测试状态下，控制激励压电片产生激励信号，检测所述响应压电片的响应信号并采集所述响应信号；
S3将响应接收压电片在结构件初始状态与当前测试状态下所采集到的响应信号进行相关运算，得到状态参数，根据所述状态参数得到相应响应接收压电片附近的损伤特征因子；
S4根据S3计算每一响应接收压电片对应的损伤特征因子，根据结构件上损伤特征因子的位置排布规律，依据损伤特征因子连线规则，对损伤特征因子进行连接，得到结构件损伤判定。


2.根据权利要求1所述的基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法，其特征在于，所述监测单元在所述待测结构件上的布置规则为：将待测结构件划分为若干正方形格子区域，每一正方形格子对应一个监测单元，每一监测单元对应一个激励压电片，激励压电片置于正方形格子的中心位置，在正方向格子的四个角位置均设置相应接收压电片。


3.根据权利要求1所述的基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法，其特征在于，以监测单元为单位，依次控制激励压电片产生激励信号，相对应的响应接收压电片接收响应信号，至完成所有监测单元响应信号的采集。


4.根据权利要求1所述的基于结构损伤特征因子连线规则的损伤评估方法，其特征在于，状态参数计算方法为：
以结构件在初始状态下检测的响应信号作为对照组，以结构件测试状态下检测的响应信号作为测试组，对每一响应接收压电片在初始状态下进行n次信号检测，所述对照组内的数据包括P1(t)、P2(t)……Pn(t)；
在测试状态下进行m次信号检测，测试组检测数据包括：E1(t)、E2(t)……Em(t)a获取所需响应接收压电片的自相关系数组S
将响应接收压电片在初始状态下的响应信号数据两两带入互相关函数中，获得对照组自相关系数组S，所述自相关系数组S为Sk的集合，其中



其中，i＝1，2，…n-1；j＝i+1，i+2，…n；n为对照组中信号数据的数量，Pi(t)为响应接收压电片在初始状态下第i次的检测数据，Pj(t)为响应接收压电片在初始状态下第j次的检测数据，T为对照组中每个信号数据的有效时间；
b获得所需响应接收压电片测试组、对照组互相关系数组M
将测试组E中的响应信号数据与对照组P中的响应信号数据两两带入互相关函数中，获得测试组、对照组互相关系数组M



在该公式中，i＝1，2，...m；j＝1，2，...n；h＝1，2，...m×n，Ei(t)为响应接收压电片在测试状态下第i次的检测数据，Pj(t)为响应接收压电片在初始状态下第j次的检测...

【专利技术属性】
技术研发人员：王强，丁凯伦，张赛男，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32