[发明专利]一种多频段阻抗融合的松动螺栓定位方法

权利要求书

1.一种多频段阻抗融合的松动螺栓定位方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1、准备工作

在待检测试件表面采用胶接的方式安装压电陶瓷片，压电陶瓷片的分布应相对于各螺栓为非对称式分布，且各压电陶瓷片均位于附近两颗螺栓的中间位置；将待检测试件平稳放置，选取其中一个压电陶瓷片作为标定压电陶瓷片，连接阻抗分析仪至该压电陶瓷片；

步骤2、搜索检测频段

(1)定义标定压电陶瓷片附近的两颗螺栓为近场螺栓，定义位于近场螺栓左右两侧的两颗螺栓为远场螺栓；

(2)对近场螺栓与远场螺栓分工况拧紧，包括：工况1是一颗近场螺栓松至目标预紧力的50％，其余螺栓均拧紧；工况2是一颗远场螺栓松至目标预紧力的50％，其余螺栓均拧紧；工况3是所有螺栓均拧紧；每种工况下对标定压电陶瓷片从低到高均匀选择频段进行扫频，频段宽度为10kHz，将扫描结果保存；

(3)对比各个频段下不同工况的阻抗曲线，分别选取低频段与高频段共两个频段，选取原则是：低频段下近场螺栓松动与远场螺栓松动产生的阻抗峰值移动几乎相同，高频段下远场螺栓松动几乎不会引起阻抗峰值发生移动，保存通过以上方法选取的频段；

步骤3、建模

(1)对每颗压电陶瓷片首先测量所有螺栓均拧紧时高、低两个检测频段的阻抗曲线作为健康状态，然后分别将其近场螺栓与远场螺栓松至目标预紧力的50％，获取各螺栓松动状态下在高、低两个检测频段的阻抗曲线；

(2)对每个压电陶瓷片在各频段下获得的阻抗曲线提取特征，选择曲线内三个阻抗峰值的移动作为特征，并通过Min-Max标准化将各组特征进行标准化处理，将处理后的特征共同输入到支持向量机模型中进行训练，模型输出设定为螺栓松动的位置；

步骤4，验证实验

(1)随机拧松螺栓，模拟实际工作状况，并获取所有压电陶瓷片在高、低频段下的阻抗曲线作为检测数据；

(2)提取损伤曲线的特征，将提取的特征输入到支持向量机模型中，获取螺栓松动位置。