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基于三维力时频域特征的摩擦沉积成形缺陷检测方法技术

技术编号:46434855 阅读:7 留言:0更新日期:2025-09-19 20:39
本发明专利技术公开了一种基于三维力时频域特征的摩擦沉积成形缺陷检测方法,采用训练完毕的缺陷检测模型对样本进行缺陷检测得到预测结果,其中,采用数据集中的样本对缺陷检测模型训练;获取数据集的方法:采集原始三维力信号;获取分解后三维力信号并对其进行预处理;对稳定沉积阶段的三维力信号划分得到多个样本单元;计算每个样本单元中每条信号曲线的特征;筛选强相关特征和弱相关特征;对强相关特征筛选得到N3个强相关特征;根据N3个强相关特征和弱相关特征的信息增益,得到最终特征集合H;构建数据集。本发明专利技术的摩擦沉积成形缺陷检测方法对力信号的特征数量降维,去除了冗余信息,提高了特征与缺陷之间的联系以及预测结果的准确率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于增材制造质量监控,具体来说涉及一种基于三维力时频域特征的摩擦沉积成形缺陷检测方法


技术介绍

1、近年来,摩擦沉积成形(friction deposition forming,fdf)工艺作为一种新型固态增材制造方法备受关注。在摩擦沉积成形(fdf)过程中,沉积材料在挤压摩擦的作用下产生塑性变形,与基板或前一沉积层形成冶金连接。由于沉积过程不涉及金属的熔化与凝固,因而可以有效避免气孔、裂纹等冶金缺陷。然而,如果摩擦沉积成形工艺的参数选择不当,依然会导致弱结合、沟槽等内部缺陷及表面缺陷的产生,从而影响沉积件的质量。目前,常用的无损检测方法主要包括:超声检测(ultrasonic testing,ut)、x射线计算机断层扫描(x-ray computed tomography,x-ct)方法和基于传感信号的实时监测方法(如温度信号、力学信号监测)。

2、其中,超声检测能够有效识别沉积件内部的孔洞与裂纹,具有无损、便捷的优点,但由于超声检测对材料表面要求高,且对复杂几何形状的沉积件检测存在困难,因此难以用于摩擦沉积缺陷识别。

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【技术保护点】

1.一种缺陷检测模型,其输入的每个样本包括:一个样本单元对应的最终特征集合H中特征的值;其特征在于,获得最终特征集合H的方法包括:

2.根据权利要求1所述的缺陷检测模型,其特征在于,所述每条信号曲线的特征包括:最大值、最小值、均值、中位值、峰峰值、平均绝对值、标准差、峭度、偏度、均方根、均方根振幅、波形因子、峰值因子、脉冲因子、裕度因子、重心频率、均方根频率和频率标准差中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的缺陷检测模型,其特征在于,在所述S4中,层次聚类的输入为N1个强相关特征大于相关性阈值的相关系数。

4.根据权利要求1所述的缺陷检测模型,其特征...

【技术特征摘要】

1.一种缺陷检测模型,其输入的每个样本包括:一个样本单元对应的最终特征集合h中特征的值;其特征在于,获得最终特征集合h的方法包括:

2.根据权利要求1所述的缺陷检测模型,其特征在于,所述每条信号曲线的特征包括:最大值、最小值、均值、中位值、峰峰值、平均绝对值、标准差、峭度、偏度、均方根、均方根振幅、波形因子、峰值因子、脉冲因子、裕度因子、重心频率、均方根频率和频率标准差中的一个或多个。

3.根据权利要求1所述的缺陷检测模型,其特征在于,在所述s4中,层次聚类的输入为n1个强相关特征大于相关性阈值的相关系数。

4.根据权利要求1所述的缺陷检测模型,其特征在于,在所述s4中,贪心算法的输入为被筛选的该簇内的强相关特征以及该簇内每个强相关特征对应的大于相关性阈值的相关系数,贪心算法的输出为对该簇具有代表性的至少一个强相关特征。

5.根据权利要求4所述的缺陷检测模型,其特征在于,贪心算法具体如下:遍历每个簇,每个簇均按照下述循环步骤迭代直至该簇的系数集合中相关系数为0个,将迭代过程中所有的选中强相关特征组成强相关特征代表集合,全部簇得到的...

【专利技术属性】
技术研发人员:崔雷张凯越黄一鸣
申请(专利权)人:天津大学
类型:发明
国别省市:

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