一种基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法技术

技术编号:43964584 阅读:16 留言:0更新日期:2025-01-07 21:50
一种基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,属于结构无损检测技术领域,其特征在于:获取圆柱壳构件的径向位移模态振型;对某一阶径向位移模态振型的每条周向线进行分形变换;根据分形变换后的径向位移模态振型分形壳面进行识别与定位裂纹,实现圆柱壳构件的损伤检测。通过对现有基于模态振型的圆柱壳构件损伤识别方法的改进,直接对服役状态下的模态振型进行损伤特征提取,解决现有振动法无损检测技术中需要健康振型对比这个瓶颈问题;本识别方法可以预先布置传感器在待测物上,直接将传感数据无线传回;同时,可以直接一次检测整体结构,不需要分区域检测,可显著提升检测效率,适于推广应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于结构无损检测,具体涉及一种基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法


技术介绍

1、圆柱壳体构件是航空动力装备和新能源装备中的关键基础构件,如航空发动机和燃气轮机的机闸、氢气储罐、风力发电机的塔筒等,长期服役下化学侵蚀、材料老化、应力腐蚀开裂、疲劳、温差开裂等常见裂纹会造成圆柱壳构件设计承载力出现重大隐患,定期的结构健康监测和维护对于确保圆柱壳构件的安全性和可靠性至关重要。

2、传统无损检测手段如声发射、磁场、涡流、热成像和射线等属于局部方法,只能一次检测有限的区域,必须进行多次测量来检查结构或特定区域进行检查。同时传统无损检测方法检测服役结构需要靠近待测结构并持续检测,检测效率较低。

3、振动法无损检测技术能全局识别结构损伤且对早期损伤敏感,所以能够及早发现圆柱壳构件中的潜在问题,有助于预防裂纹损伤扩展。其中,模态振型由于包含局部信息从而能够准确定位、定量损伤,所以在振动法中模态振型是最常用的模态参数。

4、目前基于模态振型的圆柱壳构件损伤识别方法瓶颈在于直接从模态振型曲面中难以观察到损伤特征,通常做法是本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于:步骤2)所述对某一阶径向位移模态振型的每条周向线进行分形变换包括:定义描述圆周线不规则程度的分形维数值;对于某一条周向线,指定扇形滑窗尺寸和移动步长,扇形滑窗从周向线某测点出发再回到该测点,移动中分别计算扇形滑窗区域内径向位移模态振型周向线的分形维数值。

3.根据权利要求2所述基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于:步骤3)所述根据分形变换后的径向位移模态振型分形壳面进行识别与定位裂纹包括:

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【技术特征摘要】

1.一种基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于:步骤2)所述对某一阶径向位移模态振型的每条周向线进行分形变换包括:定义描述圆周线不规则程度的分形维数值;对于某一条周向线,指定扇形滑窗尺寸和移动步长,扇形滑窗从周向线某测点出发再回到该测点,移动中分别计算扇形滑窗区域内径向位移模态振型周向线的分形维数值。

3.根据权利要求2所述基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于:步骤3)所述根据分形变换后的径向位移模态振型分形壳面进行识别与定位裂纹包括:

4.根据权利要求3所述基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于:所述分形维数的获取方法包括如下步骤:

5.根据权利要求4所述基于模态振型的圆柱壳构件内部裂纹识别方法,其特征在于:所述遍历扫描径向位移模态振型中每一条周向线时还包括对径向位移模态振型轴向线进行多分辨率滤波;所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:施斌凯杨正伟秦忠宝王子健夏池段磊光谢惠祥
申请(专利权)人:中国人民解放军火箭军工程大学
类型:发明
国别省市:

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