申请/专利权人：中南大学

申请日：2023-02-23

公开（公告）日：2024-06-25

公开（公告）号：CN116136441B

主分类号：G01L5/24

分类号：G01L5/24;G06F18/213;G06F17/14

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.06.25#授权;2023.06.06#实质审查的生效;2023.05.19#公开

摘要：本发明公开了一种基于非线性Lamb波的螺栓早期松动预紧状态监测方法、系统及装置，包括：采集螺栓全寿命预紧状态下的Lamb波信号，并对采集的Lamb波信号进行相位反转信号处理得到相位反转信号，增强非线性波对微损伤的敏感性；基于采集的Lamb波信号频谱的基波幅值和相位反转信号频谱的二次谐波幅值，获取相位反转相对非线性系数；通过相位反转相对非线性系数，获取螺栓早期松动临界点，克服了线性指标对早期松动不敏感的缺点，实现早期松动临界点的识别，在确定松动早期阶段后，基于典型相关森林算法建立了融合非线性损伤指标的定量监测模型对预紧状态进行定量评价；本发明通过获取完全螺栓松动时出现峰值，提高了对螺栓状态监测的准确性。

主权项：1.基于非线性Lamb波的螺栓早期松动预紧状态监测方法，其特征在于，包括：采集螺栓全寿命预紧状态下的Lamb波信号；对采集的Lamb波信号进行相位反转信号处理得到相位反转信号，基于采集的Lamb波信号的S0波包和相位反转信号的S0波包进行快速傅里叶变换得到频谱；所述采集的Lamb波信号，具体为：两个周期频率幅值相同、相位差为π的正弦Lamb波信号；所述得到相位反转信号，具体为：将采集到的两个正弦Lamb波信号在时域上进行叠加，消除线性成分得到相位反转信号；当激励一个相位为θ的正弦Lamb波信号时，表达式如公式1所示：u1x,t＝A1sinkx-ωt+θ+A2cos2kx-ωt+θ+…1当激励一个相位为π+θ的正弦Lamb波信号时，表达式如公式2所示：u2x,t＝A1sinkx-ωt+θ+π+A2cos2kx-ωt+θ+π+…2当同时激励两个周期频率幅值相同、相位差为π正弦Lamb波信号时，其表达式如公式3所示：ux,t＝u1x,t+u2x,t＝2A2cos2kx-ωt+θ+…3其中，ux,t代表相位反转信号，u1x,t和u2x,t为两个相位差为π的Lamb波信号，k为Lamb波周期数，x为传播距离，ω为Lamb波频率，t为时间，A1和A2分别为基波幅值和二次谐波幅值；基于采集的Lamb波信号频谱的基波幅值和相位反转信号频谱的二次谐波幅值，获取相位反转相对非线性系数；基于相位反转相对非线性系数，判断螺栓早期松动阶段，获取螺栓早期松动临界点；在获取螺栓早期松动临界点后，对螺栓早期松动预紧状态下的相位反转信号分别进行快速傅里叶变换、双谱分析和信息熵处理，提取非线性损伤特征值；基于典型森林模型融合非线性损伤特征值，建立螺栓早期松动预紧状态定量监测模型，对螺栓预紧状态进行定量评价。

全文数据：

权利要求：

百度查询： 中南大学 基于非线性Lamb波的螺栓早期松动预紧状态监测方法、系统及装置

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