[发明专利]一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种飞机结构件损伤识别方法，特别涉及一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法。

背景技术

飞机上的结构件作为承受载荷的关键部位，在飞机工作过程中难免会因为震动、受力、疲劳等因素而产生各种安全隐患，其中比较常见的损伤类型为铆钉处应力集中发生微小形变、螺栓松动以及结构件上疲劳裂纹扩展等。声发射检测技术在飞机全尺寸疲劳检测等工程实践中已被广泛采用，但是针对某一结构件上的上述铆钉处应力集中发生微小形变、螺栓松动以及结构件上疲劳裂纹扩展等三种声发射信号的如何区分尚不明确，本发明就针对这一情况，提出飞机结构件上，提取并区分上述三种声发射信号特征的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于：针对某一结构件上的上述铆钉处应力集中发生微小形变、螺栓松动以及结构件上疲劳裂纹扩展等三种声发射信号的如何区分，本发明提出一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法。

本发明提出的一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法，具体通过如下步骤实现：

步骤一、将声发射传感器放置在飞机结构件上，并用凡士林做耦合剂，使其接触良好；

步骤二、对飞机结构件上的铆钉处、松动的螺栓处、裂纹处施加载荷，使声发射传感器分别接收飞机结构件上铆钉处形变声发射信号、松动的螺栓产生的声发射信号、裂纹扩展声发射信号；

步骤三、将步骤二中接收到的三种声发射信号进行特征参数提取，得到三种信号的持续时间、信号幅度、振铃数、能量以及峰值频率这五个特征参数，可区分三种信号的参数值特征；

步骤四、将步骤三中的信号特征参数对比，并绘制三种信号的“能量-峰值频率”及“能量-幅值”历程图，可区分三种信号的图形特征。

本发明的意义在于飞机上的结构件作为承受载荷的关键部位，在飞机工作过程中难免会因为震动、受力、疲劳等因素而产生各种安全隐患，本发明的优点在于实现了对飞机上的结构件上的上述铆钉处应力集中发生微小形变、螺栓松动以及结构件上疲劳裂纹扩展等检测信号进行区分，及早发现其结构变化，对设备的安全运行意义重大。

附图说明

图1为本发明一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法的流程图；

图2为本发明一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法检测铆钉信号时的结构的俯视图；

图3为本发明一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法检测裂纹及螺栓松动信号时的结构的侧视图；

图4(a)为铆钉“能量-峰值频率”曲线，图4(b)为铆钉“能量-幅值”曲线；

图5(a)为裂纹“能量-峰值频率”曲线，图5(b)为裂纹“能量-幅值”曲线；

图6(a)为螺栓松动“能量-峰值频率”曲线，图6(b)为螺栓松动“能量-幅值”曲线；

其中，1为结构件上的铆钉；2为检测铆钉信号时放置声发射传感器的位置；3为前置放大器；4为声发射信号处理系统；5为检测螺栓松动信号时传感器放置的位置；6为结构件上的松动的螺栓；7为检测裂纹扩展时传感器放置的位置；8为结构件上的裂纹。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法进行详细说明。

本发明提供的一种基于声发射检测的飞机结构件损伤识别方法，流程如图1所示，具体通过如下步骤实现：

步骤一、将声发射传感器放置在飞机结构件上，并用凡士林做耦合剂，使其接触良好；

步骤二、分别将传感器放置在图2所示的位置(2)处，图3所示的位置(5)及位置(7)处，对结构件的相应位置施加应力，使声发射传感器分别接收结构件上铆钉处形变声发射信号、松动的螺丝产生的声发射信号、裂纹扩展声发射信号，并将信号经过前置放大器3，输入声发射信号处理系统4内进行处理；

步骤三、将步骤二中接收到的三种声发射信号进行特征参数提取，得到三种信号的持续时间、信号幅度、振铃数、能量以及峰值频率这五个特征参数，可区分三种信号的参数值特征；

步骤四、将步骤三中的信号特征参数对比，并绘制三种信号的“能量-峰值频率”及“能量-幅值”历程图，可区分三种信号的图形特征。

实施例

下面以具体的飞机结构件上损伤模式识别为例，说明本发明提供识别方法，具体步骤如下：

步骤一、将声发射传感器放置在飞机结构件上，并用凡士林做耦合剂，使其接触良好；