[发明专利]基于双谱分析的在役16锰钢承力件焊接结构形变损伤状态表征与定量评估系统

权利要求书

1.一种基于双谱分析的在役16锰钢承力件焊接结构形变损伤状态表征与定量评估 系统，其特征在于：该系统由原始波形信号提取单元(1)、形变损伤状态峰频矩 阵分析单元(2)、形变损伤等级评定单元(3)和预警单元(4)组成；

其中，形变损伤状态峰频矩阵分析单元(2)由双谱估计模块(21)、双谱对角 切片模块(22)和形变损伤状态峰频矩阵分析模块(23)组成；

所述的形变损伤状态峰频矩阵分析模块(23)由形变损伤状态特征峰频分析模 块(23A)，形变损伤状态平均峰频分析模块(23B)和形变损伤状态峰频分布指数 计算模块(23C)组成；

原始波形信号提取单元(1)对接收的多路传感信息S_n进行模数转换后输出声发 射波形信息f₀(T)；

双谱估计模块(21)采用双谱分析法对声发射波形信息f₀(T)进行处理得到双谱 估计B(ω₁，ω₂)，然后双谱对角切片模块(22)对双谱估计B(ω₁，ω₂)进行对角切片分 析得到双谱对角切片信息ω(F)，最后形变损伤状态特征峰频分析模块(23A)对角 切片信息ω(F)进行处理输出形变损伤状态峰频矩阵给形变损伤等级 评定单元(3)进行形变损伤状态评定；双谱估计B(ω₁，ω₂)中ω₁表示双谱切片上X轴 上的频率，ω₂表示双谱切片上Y轴上的频率；形变损伤状态峰频矩阵中F₀表示形变损伤状态特征峰频，表示形变损伤状态平均峰频指数，ΔF表示形变 损伤状态峰频分布指数；

预警单元(4)接收到报警启动信号后，触发启动开关输出提示音；

所述的双谱估计模块(21)采用双谱分析法对接收到的声发射波形信息f₀(T)进 行处理得到双谱估计B(ω₁，ω₂)；

双谱对角切片模块(22)对接收到的双谱估计B(ω₁，ω₂)进行对角切片分析得到 双谱对角切片信息ω(F)；

形变损伤状态特征峰频分析模块(23A)接受到对角切片信息ω(F)后，并根据 ω(F)分析出形变损伤状态特征峰频F₀，方法如下：取ω(F)中第一个归一化双谱值＝1 的峰值频率作为形变损伤状态特征峰频F₀的取值，单位kHz；

形变损伤状态平均峰频计算模块(23B)接受到对角切片信息ω(F)后，并根据 ω(F)计算出形变损伤状态平均峰频指数计算方法如下：取所有峰值频率中归一 化双谱值最大的前三个峰值频率，分别计为F₁，F₂，F₃，则形变损伤状态平均峰频 指数F‾=13Σk=13Fk100kHz,]]>无量纲；

形变损伤状态峰频分布指数计算模块(23C)接受到对角切片信息ω(F)后，并 根据ω(F)计算出形变损伤状态峰频分布指数ΔF，计算方法如下：取所有峰值频率中 归一化双谱值最大的前三个峰值频率，分别计为F₁，F₂，F₃，则形变损伤状态峰频 分布指数ΔF=max(F1,F2,F3)-min(F1,F2,F3)100kHz,]]>无量纲；

由形变损伤状态特征峰频F₀、形变损伤状态平均峰频指数和形变损伤状态峰频 分布指数ΔF共同构成了反映16Mn钢承力件焊接结构形变损伤状态的形变损伤状 态峰频矩阵然后将形变损伤状态峰频矩阵传递给形变 损伤等级评定单元(3)。