一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法技术

一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，属于机械健康监测技术领域。为解决环形机械结构螺栓中非线性应力波传播路径的数学建模技术难题。本发明专利技术包括初始化环形机械结构螺栓的参数，生成松动参数数据集；构建双向应力场模型；对环形机械结构螺栓中的每个节点螺栓执行双向应力计算，正向应力分量为沿周向增速方向计算每层级应力分量，反向应力分量为沿周向减速方向计算接缝处衰减分量，然后计算环形机械结构螺栓中的每个节点螺栓的总应力构建环形机械结构螺栓自适应测点网络，根据动态相位偏差匹配公式调整测点位置，优化测点布局；对环形机械结构螺栓的每个测点叠加符合N(0,σ2)正态分布的仿真噪声，生成标准特征波形库。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于机械健康监测，具体涉及一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法。

技术介绍

1、在复杂装备中，螺栓作为关键连接件，其松动故障对结构安全构成重大隐患。当前螺栓连接状态的检测技术主要包括人工复测、传感器植入及声发射等方法。其中，人工复测依赖停机检修，效率低、无法实现在线预警；传感器植入法虽具实时性，但成本高且对复杂电磁环境敏感；声发射法虽具一定响应能力，但存在误报率高、定位精度差等问题。

2、针对环形机械结构，现有检测方法在建模层面存在显著局限。由于其周向连续性特征，传统直线传播模型难以准确刻画应力波在环形路径中的多路径反射和干涉行为，导致信号混叠、故障定位误差大。同时，典型模型未能充分考虑螺栓接缝处的波反射与耦合效应，动态响应不完整，松动判据偏差超过30%。此外，在高噪声背景下，现有算法难以从多源叠加信号中有效提取微弱故障特征。

3、综上，螺栓连接状态监测在环形结构应用中面临三大核心瓶颈：（1）缺乏适用于环形结构的应力传播动力学建模方法；（2）多点松动的响应耦合导致特征信号湮没；（3）测点布局与采样策略缺乏系统优本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，步骤S2中各组松动边界参数的计算方法为：

3.根据权利要求1或2所述的一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，步骤S3的具体实现方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，步骤S3.1中的螺栓材料第一衰减参数、螺栓材料第二衰减参数、螺栓材料第三衰减参数的计算公式为：

5.根据权利要求4所述的一...

【技术特征摘要】

1.一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，步骤s2中各组松动边界参数的计算方法为：

3.根据权利要求1或2所述的一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，步骤s3的具体实现方法包括如下步骤：

4.根据权利要求3所述的一种环形机械结构螺栓故障状态的动态应力场生成方法，其特征在于，步...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙永鑫，宫海龙，孙佳成，韩毅，耿金成，刘玉帅，
申请(专利权)人：哈尔滨电机厂有限责任公司，
类型：发明
国别省市：