一種檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于蜂窩結(jié)構(gòu)無損檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法。所述方法包括以下步驟：1)建立蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫；2)檢測待檢蜂窩結(jié)構(gòu)；3)處理振動信號數(shù)據(jù)得到檢測點的頻響函數(shù)；4)對比檢測結(jié)果與蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫的頻響函數(shù)，判定檢測點出蜂窩是否發(fā)生損傷。本發(fā)明避免了破壞結(jié)構(gòu)進行檢測的缺點；其次，本發(fā)明檢測成本較為低廉；再次，本發(fā)明不易受到環(huán)境條件的干擾，有助于蜂窩結(jié)構(gòu)損傷檢測的外場使用。
【專利說明】一種檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于蜂窩結(jié)構(gòu)無損檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法。

【背景技術(shù)】
[0002]蜂窩結(jié)構(gòu)由于其剛度/重量比方面的優(yōu)異特性在航空航天結(jié)構(gòu)上得到大量應(yīng)用，但在使用過程中容易產(chǎn)生腐蝕損傷，于是對蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕情況的檢測十分必要。現(xiàn)有的蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷檢測方法有X射線成像、紅外成像、超聲波法等無損檢測方法，另外還有打孔取樣進行理化分析的方法，要破壞部分原結(jié)構(gòu)，而且要對檢查后的蜂窩結(jié)構(gòu)進行修補?，F(xiàn)有各種檢測手段具有某些缺點和不足:
[0003]1.打孔取樣的方法檢測蜂窩結(jié)構(gòu)會對原結(jié)構(gòu)造成破壞，對原結(jié)構(gòu)的破壞進行修補會增加結(jié)構(gòu)重量。
[0004]2.采用X射線或遠紅外成像的方法來對蜂窩結(jié)構(gòu)進行檢測時，當(dāng)出現(xiàn)受損蜂窩殘存壁板具有完整的周邊的情況時，X射線或遠紅外成像的方法較難辨識出該處蜂窩損傷與否。
[0005]3.超聲波法檢測蜂窩結(jié)構(gòu)的方法對于一些較為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)或某些特殊位置的檢測效率較低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于原位振動分析的蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的無損檢測方法。
[0007]本發(fā)明采取的技術(shù)方案為:一種檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法，其特征為所述方法包括以下步驟:
[0008]I)建立蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫:
[0009]對完整無損傷情況下的蜂窩結(jié)構(gòu)的被監(jiān)控點或按檢測方指定的測點清單進行單點激勵并采集原點健康的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，形成蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫；
[0010]2)檢測待檢蜂窩結(jié)構(gòu):
[0011]在需要檢查的蜂窩結(jié)構(gòu)上布置測點，蜂窩結(jié)構(gòu)的一側(cè)布置激振點，另一側(cè)同一位置布置傳感器，通過力錘激勵后，采集原點的振動信號數(shù)據(jù)；
[0012]3)處理振動信號數(shù)據(jù)得到檢測點的頻響函數(shù)；
[0013]4)對比檢測結(jié)果與蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫的頻響函數(shù)，判定檢測點出蜂窩是否發(fā)生損傷。
[0014]本發(fā)明檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法,通過原位振動分析,不破壞待檢測蜂窩結(jié)構(gòu)，從而避免了破壞結(jié)構(gòu)進行檢測的缺點；其次，本發(fā)明中使用的儀器、設(shè)備以及軟件在振動測試中較為常見，相對檢測成本較為低廉；再次，本發(fā)明的振動檢測方法不易受到環(huán)境條件的干擾，有助于蜂窩結(jié)構(gòu)損傷檢測的外場使用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]圖1為本發(fā)明檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法的實施示意圖；
[0016]圖2為檢測位置正常狀態(tài)的頻響函數(shù)曲線；
[0017]圖3為檢測位置損傷狀態(tài)頻響曲線；
[0018]其中，1-蜂窩板材、2-力錘、3-振動傳感器、4-數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】做進一步說明。
[0020]本發(fā)明檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法，包括:
[0021]I)建立健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫:
[0022]對完整無損傷情況下的結(jié)構(gòu)的被監(jiān)控點(其一旦發(fā)生損傷影響較大)或按一定檢測方指定的測點清單進行單點激勵并采集原點健康的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)；
[0023]2)檢測待檢結(jié)構(gòu):
[0024]在需要檢查結(jié)構(gòu)上布置測點，蜂窩板材的一側(cè)布置激振點，另一側(cè)同一位置布置傳感器，通過力錘激勵后，采集原點的振動信號數(shù)據(jù)；
[0025]3)處理振動信號數(shù)據(jù)得到檢測點的頻響函數(shù)。
[0026]4)對比檢測結(jié)果與數(shù)據(jù)庫健康結(jié)構(gòu)的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，判定檢測點出蜂窩是否發(fā)生損傷。
[0027]本發(fā)明檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法，其具體實施步驟如下:
[0028]步驟I，原始結(jié)構(gòu)測點確定:
[0029]針對不同的結(jié)構(gòu)、不同的使用情況，依據(jù)后期損傷檢測的需要在原始結(jié)構(gòu)上合理布置監(jiān)測點。
[0030]步驟2，原始數(shù)據(jù)采集:
[0031]在測點位置蜂窩一側(cè)布置傳感器，在另一側(cè)相同位置進行錘擊。并通過傳感器收集振動信號。
[0032]步驟3，數(shù)據(jù)處理:
[0033]通過計算機將振動信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為測點的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，并區(qū)分出沿蜂窩壁板傳遞的縱波的頻率成分。
[0034]步驟4，建立數(shù)據(jù)庫:
[0035]收集所有測點的健康情況下沿蜂窩壁方向主要的縱波頻響函數(shù)，并以此作為標準狀態(tài)，建立標準狀態(tài)數(shù)據(jù)庫。
[0036]步驟5，待檢測結(jié)構(gòu)的測點確定:
[0037]根據(jù)具體情況選擇需要檢測的點。
[0038]步驟6，在待檢測點進行振動測試:
[0039]在待檢測點的一側(cè)布置傳感器，在另一側(cè)相同位置進行錘擊。
[0040]步驟7，測點振動數(shù)據(jù)處理:
[0041]通過計算機將振動信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為測點的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，并區(qū)分出沿蜂窩壁板傳遞的縱波的頻率成分。
[0042]步驟8，測點振動數(shù)據(jù)處理:
[0043]與標準狀態(tài)數(shù)據(jù)進行比較，通過頻率以及幅值的變化程度來確定損傷與否以及界定損傷程度。
[0044]實施例
[0045]附圖1為實施示意圖。其中，I為蜂窩板材、2為力錘、3為振動傳感器、4為數(shù)據(jù)采集及分析系統(tǒng)。
[0046]對檢測點進行激勵，并原位采集數(shù)據(jù)，通過分析對比數(shù)據(jù)判斷蜂窩損傷情況。附圖2給出了檢測位置正常狀態(tài)的頻響函數(shù)曲線。沿蜂窩壁板傳遞的縱波的頻率較高且較為單一，從圖中可以清楚的辨識出。附圖3給出了檢測位置損傷狀態(tài)的頻響函數(shù)曲線。比較附圖2與附圖3的數(shù)據(jù)知損傷后的蜂窩結(jié)構(gòu)沿蜂窩壁板方向傳遞縱波頻率有明顯下降，由此可以辨別出待檢測位置發(fā)生損傷。
【權(quán)利要求】
1.一種檢測蜂窩結(jié)構(gòu)腐蝕損傷的振動檢測方法，其特征為所述方法包括以下步驟: 1)建立蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫: 對完整無損傷情況下的蜂窩結(jié)構(gòu)的被監(jiān)控點或按檢測方指定的測點清單進行單點激勵并采集原點健康的頻響函數(shù)數(shù)據(jù)，形成蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫； 2)檢測待檢蜂窩結(jié)構(gòu): 在需要檢查的蜂窩結(jié)構(gòu)上布置測點，蜂窩結(jié)構(gòu)的一側(cè)布置激振點，另一側(cè)同一位置布置傳感器，通過力錘激勵后，采集原點的振動信號數(shù)據(jù)； 3)處理振動信號數(shù)據(jù)得到檢測點的頻響函數(shù)； 4)對比檢測結(jié)果與蜂窩結(jié)構(gòu)健康頻響函數(shù)數(shù)據(jù)庫的頻響函數(shù)，判定檢測點出蜂窩是否發(fā)生損傷。
【文檔編號】G01N29/12GK104391044SQ201410668670
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月19日
【發(fā)明者】邱濤, 于佳鑫, 張發(fā)明 申請人:中國航空工業(yè)集團公司沈陽飛機設(shè)計研究所