[发明专利]一种机械装配动态质量检测方法

权利要求书

1.一种机械装配动态质量检测方法，其特征在于，步骤如下：

步骤S1、针对于待检测产品，确定所关注的机械装配工艺，界定所关注机械装配工艺中构成装配件系统所涉及的两个部件，分别标记为部件A和部件B；同时针对于待检测产品，获取其对应的样机产品；

针对于样机产品，获取其中与待检测产品所关注的机械装配工艺相同的机械装配工艺，确定该机械装配工艺中构成装配件系统所涉及的两个部件，参考待检测产品分别标记为部件A和部件B，然后执行步骤S21至S24；在步骤S24后，最终获取得到样机产品对应装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵的全部本征值谱在分析频率范围内的平均值，作为基准值

步骤S2、针对于待检测产品，在通过步骤S1确定其装配件系统中所涉及的部件A和部件B后，确定其中构成装配件系统所涉及的部件A和部件B与样机产品中对应构成装配件系统所涉及的部件A和部件B是否存在质量一致性；

若否，执行步骤S21至步骤S24，最终获取得到待检测产品对应装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵的所有本征值谱在分析频率范围内的平均值然后进入步骤S3；

若是，则执行步骤S23，得到待检测产品对应装配件系统的频率响应函数谱矩阵；并且获取上述针对于样机产品所执行步骤S22后得到的各频率响应函数谱矩阵，然后根据待检测产品对应装配件系统的频率响应函数谱矩阵和针对于样机产品所执行步骤S22后得到的各频率响应函数谱矩阵，采用间接逆子结构分析方法计算得到待检测产品对应装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵；计算装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵的全部本征值谱在分析频率范围内的平均值进入步骤S3；

其中：

步骤S21、根据产品机械装配工艺中实际生产或运行工况条件，确定出部件A和部件B之间的装配耦合联结点，包括位于部件A上的装配耦合联结点和位于部件B上的装配耦合联结点；然后在部件A上选取与部件A上的装配耦合联结点同样数目的动态响应点，在部件B上选取与部件B上的装配耦合联结点同样数目的外力激励点；

步骤S22、在部件A和部件B装配前，对自由或准自由状态的部件A和部件B，分别在部件A动态响应点、部件B外力激励点以及部件A和部件B之间的装配耦合联结点进行动态“激励-响应”激振测试，获取到各频率响应函数谱矩阵，包括：在部件A上各装配耦合联结点动态力激励下部件A上各动态响应点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵、在部件A上各装配耦合联结点动态力激励下部件A上各装配耦合联结点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵、在部件B上各外力激励点动态外力激励下部件B上各装配耦合联结点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵、以及在部件B上各装配耦合联结点动态力激励下，部件B上各装配耦合联结点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

步骤S23、在部件A与部件B装配得到装配件系统后，对自由或准自由状态的装配件系统进行动态“激励-响应”激振测试，获取到装配件系统的频率响应函数谱矩阵，对应为在部件B上各外力激励点动态外力激励下部件A上各动态响应点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

步骤S24、根据步骤S22和步骤S23中获取到的各频率响应函数谱矩阵，采用间接逆子结构分析方法计算得到装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵；计算装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵的全部本征值谱在分析频率范围内的平均值；

步骤S3、计算待检测产品对应装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵的全部本征值谱在分析频率范围内的平均值与基准值之间的相对误差Re_Meg，然后按照相对误差的预定范围标准ε％，判别待检测产品对应装配件系统的装配工艺的动态质量；

采用间接逆子结构分析方法计算得到装配件系统的动态“激励-响应”比率矩阵H_R为：

H_R＝Hoaca×[Hs,oaib×Hcbib^-1×(Hcaca+Hcbcb+Ks₀^-1)]^-1；

其中Ks₀为装配联结件动刚度矩阵；

Hoaca为在部件A上各装配耦合联结点动态力激励下部件A上各动态响应点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

矩阵Hoaca为：

其中Hoa_jca_k(f)为在部件A上第k个装配耦合联结点ca_k动态力激励下部件A上第j个动态响应点oa_j的动态响应产生的频率响应函数谱，其中j,k＝1,2,3,...N；f为激振测试频率；

Hcaca为在部件A上各装配耦合联结点动态力激励下部件A上各装配耦合联结点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

矩阵Hcaca为：

其中Hca_jca_k(f)为在部件A上第k个装配耦合联结点ca_k动态力激励下部件A上第j个装配耦合联结点ca_j的动态响应产生的频率响应函数谱，其中j,k＝1,2,3,...N；

Hcbib为在部件B上各外力激励点动态外力激励下部件B上各装配耦合联结点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

矩阵Hcbib为：

其中Hcb_jib_k(f)为部件B上第k个外力激励点ib_k动态外力激励下部件B上第j个装配耦合联结点cb_j的动态响应产生的频率响应函数谱，其中j,k＝1,2,3,...N；

Hcbcb为在部件B上各装配耦合联结点动态力激励下部件B上各装配耦合联结点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

矩阵Hcbcb为：

其中Hcb_jcb_k(f)为在部件B上第k个装配耦合联结点cb_k动态力激励下部件B上第j个装配耦合联结点cb_j的动态响应产生的频率响应函数谱，其中j,k＝1,2,3,...N；

Hs,oaib为在部件B上各外力激励点动态外力激励下部件A上各动态响应点的动态响应产生的各频率响应函数谱所构成的频率响应函数谱矩阵；

矩阵Hs,oaib为：

其中Hs,oa_jib_k(f)为在部件B上第k个外力激励点ib_k动态外力激励下部件A上第j个动态响应点oa_j的动态响应产生的频率响应函数谱，其中j,k＝1,2,3,...N；

其中，位于部件A上的装配耦合联结点的个数、位于部件B上的装配耦合联结点的个数、部件A上选取的动态响应点的个数以及部件B上选取的外力激励点个数均为N，N是一个定值。