[发明专利]基于小波分析的叶片裂纹位置及深度识别方法

摘要

本发明公开了基于小波分析的叶片裂纹位置及深度识别方法，属于设备故障诊断领域。首先，通过测试系统获取故障叶片的基本振型位移参数(即位移值)。其次，选取合适的小波基和小波尺度对振型数据进行多尺度连续小波变换，得到小波变换系数图。可以从图中明显看出裂纹截面处小波系数为极大值，由此便可判定裂纹位置。最后，由各尺度裂纹处小波系数模极大值对数和尺度对数的线性关系得到有效拟合直线的斜率。有效拟合直线斜率与裂纹深度之间存在线性关系，由此实现裂纹深度的定量判定。本方法能够得到裂纹位置及深度的定量数据；本方法操作起来更加简单，且保证一定的准确率。

主权项

1.基于小波分析的叶片裂纹位置及深度识别方法，其特征在于：首先，通过测试系统获取故障叶片的基本振型位移参数即位移值；测试过程为离线测试模式；测试系统由传感器部分、激励部分、数据采集与分析部分组成，传感器部分通过激励部分与数据采集与分析部分进行连接；其中，传感器部分为压电式力传感器和压电式加速度传感器；激励部分为激振器或冲击锤装置；数据采集与分析部分要针对锤击、环境激励识别方法的不同，采用相应的数据采集与分析应用软件；包括传函分析、参数选择、输入几何结构及约束信息、模态拟合和振型编辑，最后获得位移模态参数；其次，将振型数据导入MATLAB软件中，利用MATLAB中的小波函数工具箱选取小波基对振型数据进行多尺度连续小波变换，得到小波变换系数图；横坐标的值为0至叶片总长度为L，纵坐标的值为小波变换系数；从小波变换系数图中能够看出各尺度上裂纹截面处小波系数为极大值，由此判定裂纹位置；对于某个特定尺度，其小波系数模极大值对裂纹位置的显示会更为清晰；因此需要对振型数据进行多尺度小波变换，选取对应尺度使裂纹位置的判定更加准确；最后，各尺度裂纹处的小波系数模极大值对数与尺度对数的拟合直线的斜率值与裂纹深度值呈线性关系，通过该线性关系与斜率值实现对裂纹深度的定量评定。