一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法技术

本申请属于航空强度试验技术领域，特别涉及一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法。包括：步骤一、实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步；步骤二、将所述飞机疲劳试验载荷谱划分成载荷谱块，并根据所述载荷谱块将所述声发射监测数据进行切割；步骤三、从切割后的声发射监测数据中提取声发射特征参数；步骤四、基于声发射特征参数建立损伤预警模型，并根据所述损伤预警模型实现飞机疲劳试验损伤预警。本申请能够有效克服噪声的干扰，对大量的声发射监测数据进行快速处理，并通过损伤预警模型进行实时高可靠损伤预警，有效解决目前人工处理数据工作量大、损伤预警可靠性低的问题。靠性低的问题。靠性低的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法


[0001]本申请属于航空强度试验
，特别涉及一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法。

技术介绍

[0002]在全尺寸飞机疲劳试验中，损伤的及时发现关系到试验件的安全以及试验的成败。声发射技术(AE，acoustic emission)作为一种被动式监测技术由于其对损伤萌生及扩展的敏感性广泛应用于多个领域(如航天、桥梁、岩石等)的损伤监测中。然而全尺寸飞机地面疲劳试验具有结构和载荷谱复杂性高、试验周期长、背景噪声强、数据量大、损伤预警的实时性及准确性要求高等特点，尤其是当监测通道较多时，对试验中损伤的监测带来了巨大的挑战。
[0003]因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。

技术实现思路

[0004]本申请的目的是提供了一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，以解决现有技术存在的至少一个问题。
[0005]本申请的技术方案是：
[0006]一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，其特征在于，包括：
[0007]步骤一、实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步；
[0008]步骤二、将所述飞机疲劳试验载荷谱划分成载荷谱块，并根据所述载荷谱块将所述声发射监测数据进行切割；
[0009]步骤三、从切割后的所述声发射监测数据中提取声发射特征参数；
[0010]步骤四、基于所述声发射特征参数建立损伤预警模型，并根据所述损伤预警模型实现飞机疲劳试验损伤预警。
[0011]在本申请的至少一个实施例中，步骤一中，所述实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步，具体为：
[0012]通过声发射监测系统的同步软件实时读取异构控制加载系统的接口数据获取飞机疲劳试验中的异构控制加载系统的时间，从而实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步。
[0013]在本申请的至少一个实施例中，步骤二中，所述将所述飞机疲劳试验载荷谱划分成载荷谱块，并根据所述载荷谱块将所述声发射监测数据进行切割，具体为：
[0014]将所述飞机疲劳试验载荷谱中的循环历程划分为不同类型的载荷谱块，并将所述声发射监测数据在时间上切割为与所述载荷谱块对应的数据块，并将所述数据块按照所述载荷谱块的类型进行分类。
[0015]在本申请的至少一个实施例中，步骤三中，所述从切割后的所述声发射监测数据
中提取声发射特征参数，具体为：
[0016]从不同类型的数据块中提取声发射特征参数，所述声发射特征参数包括计数特征参数。
[0017]在本申请的至少一个实施例中，步骤四中，所述基于所述声发射特征参数建立损伤预警模型，并根据所述损伤预警模型实现飞机疲劳试验损伤预警，具体为：
[0018]S41、基于所述声发射特征参数，在试验开始阶段确定所述声发射监测系统中各个传感器在不同类型的载荷谱块下计数特征参数的基准值；
[0019]S42、基于所述基准值确定损伤预警阈值；
[0020]S43、进行损伤监测测量，并计算各个传感器的测量值与所述基准值的相对误差；
[0021]S44、根据所述损伤预警阈值以及所述相对误差进行统计检验。
[0022]在本申请的至少一个实施例中，S41中，所述基准值包括计数特征参数的算术平均值和标准差i＝1,2,3...表示传感器编号，j＝A,B,C...表示载荷谱块类型。
[0023]在本申请的至少一个实施例中，S42中，所述损伤预警阈值为
[0024]在本申请的至少一个实施例中，S43中，计算各个传感器的测量值与计数特征参数的算术平均值的相对误差
[0025]在本申请的至少一个实施例中，S44中，当认为传感器在对应的载荷谱块下的声发射监测数据产生异常。
[0026]在本申请的至少一个实施例中，还包括步骤五、
[0027]S51、对于在统计检验中超出损伤预警阈值的传感器，查看试验记录以确认试验中异常传感器监控区域是否出现人为因素干扰，若否进入S52；
[0028]S52、暂停试验，并通知检测人员对异常传感器监控区域进行检查；
[0029]S53、确认飞机状态是否发生变化，若是，则返回步骤S41重新计算基准值，若否，则返回步骤S43继续进行损伤监测测量。
[0030]专利技术至少存在以下有益技术效果：
[0031]本申请的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，能够有效克服噪声的干扰，对大量的声发射监测数据进行快速处理，并通过损伤预警模型进行实时高可靠损伤预警，有效解决目前人工处理数据工作量大、损伤预警可靠性低的问题。
附图说明
[0032]图1是本申请一个实施方式的载荷同步及数据切割示意图；
[0033]图2是本申请一个实施方式的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法流程图。
具体实施方式
[0034]为使本申请实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用
于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
[0035]在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。
[0036]下面结合附图1至图2对本申请做进一步详细说明。
[0037]本申请提供了一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，包括以下步骤：
[0038]步骤一、实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步；
[0039]步骤二、将飞机疲劳试验载荷谱划分成载荷谱块，并根据载荷谱块将声发射监测数据进行切割；
[0040]步骤三、从切割后的声发射监测数据中提取声发射特征参数；
[0041]步骤四、基于声发射特征参数建立损伤预警模型，并根据损伤预警模型实现飞机疲劳试验损伤预警。
[0042]本申请的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，首先实现声发射监测数据与飞机疲劳试验载荷谱的时间同步。飞机疲劳试验中通常包括多种异构控制加载本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，其特征在于，包括：步骤一、实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步；步骤二、将所述飞机疲劳试验载荷谱划分成载荷谱块，并根据所述载荷谱块将所述声发射监测数据进行切割；步骤三、从切割后的所述声发射监测数据中提取声发射特征参数；步骤四、基于所述声发射特征参数建立损伤预警模型，并根据所述损伤预警模型实现飞机疲劳试验损伤预警。2.根据权利要求1所述的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，其特征在于，步骤一中，所述实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步，具体为：通过声发射监测系统的同步软件实时读取异构控制加载系统的接口数据获取飞机疲劳试验中的异构控制加载系统的时间，从而实现声发射监测系统的声发射监测数据与异构控制加载系统的飞机疲劳试验载荷谱在时间上的同步。3.根据权利要求2所述的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，其特征在于，步骤二中，所述将所述飞机疲劳试验载荷谱划分成载荷谱块，并根据所述载荷谱块将所述声发射监测数据进行切割，具体为：将所述飞机疲劳试验载荷谱中的循环历程划分为不同类型的载荷谱块，并将所述声发射监测数据在时间上切割为与所述载荷谱块对应的数据块，并将所述数据块按照所述载荷谱块的类型进行分类。4.根据权利要求3所述的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，其特征在于，步骤三中，所述从切割后的所述声发射监测数据中提取声发射特征参数，具体为：从不同类型的数据块中提取声发射特征参数，所述声发射特征参数包括计数特征参数。5.根据权利要求4所述的基于声发射技术的飞机疲劳试验损伤预警方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨宇，杨海龙，祁小凤，王倩，赵罡，王瑞元，
申请(专利权)人：中国飞机强度研究所，
类型：发明
国别省市：