[发明专利]一种考虑介尺度的敏度修正装载机结构损伤识别方法

权利要求书

1.一种考虑介尺度的敏度修正装载机结构损伤识别方法，其特征在于：包括如下步骤：

S1.装载机结构易损伤位置的确定：

通过有限元软件对装载机结构件在实际工况条件下的应力应变值及动态应力分布状态进行分析，以确定装载机结构件的易损伤位置；

S2.装载机结构损伤位置声发射冲击量的采集：

对S1的易损伤位置进行区域划分，每个区域为只包括一个损伤源的多边形，在多边形的顶点处布置声发射传感器，对装载机结构件在实际工况下每个顶点的声发射冲击量进行采集；

S3.装载机结构裂纹临界声发射冲击量的确定及损伤状态判断：

计算S2中每个区域所对应的临界声发射冲击量及每个区域所对应的声发射冲击量名义值，确定损伤状态，并将损伤状态分为宏观尺度损伤、介尺度损伤、微观尺度损伤；

所述临界声发射冲击量计算公式分别如下：

式中，[I]_μ为临界声发射冲击量，[ΔK]为裂尖冲击强度因子，是与结构件的材料所对应的常数，C与m为与材料类型所对应的常数，A_μ为编号为μ的多边形的面积，μ为划分区域的编号，t为时间参数；

所述S3中声发射冲击量名义值计算公式分别如下：

式中，Q_μ为声发射冲击量名义值，t_m为信号采集时间，j为传感器布置的顶点编号，为每个顶点的声发射冲击量，μ为划分区域的编号，t为时间参数；

S4.声发射敏度修正因子的确定：

根据S3的损伤状态判断，对介尺度损伤、微观尺度损伤区域对应的声发射敏度修正因子进行计算；

所述声发射敏度修正因子的计算公式如下：

式中，M_μ为声发射敏度修正因子，为划分区域中每个顶点的声发射冲击量中的最大值，为划分区域中每个顶点的声发射冲击量中的最小值，t_m为信号采集时间，j为传感器布置的顶点编号，为每个顶点的声发射冲击量，μ为划分区域的编号，t为时间参数，A为多边形面积；

S5.基于敏度修正因子的实时最大损伤区域的确定：

基于S2中测量所得到的声发射冲击量及S4中的声发射敏度修正因子，计算每个区域的最大损伤率，根据损伤率的最大值来判断实时的最大损伤区域。

2.根据权利要求1所述的考虑介尺度的敏度修正装载机结构损伤识别方法，其特征在于：所述S3中确定损伤状态的方法为当声发射冲击量名义值大于1.2倍的临界声发射冲击量时，结构损伤程度为宏观尺度损伤，已有可以探测的裂纹形貌；声发射冲击量名义值大于0.8倍的临界声发射冲击量，同时小于1.2倍的临界声发射冲击量时，结构损伤程度为介尺度损伤，结构中已包含初成型的裂纹形貌；声发射冲击量名义值小于0.8倍的临界声发射冲击量时，结构还处于裂纹萌生阶段，无损伤状态。