[发明专利]一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法

权利要求书

1.一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

通过激励装置对被测结构装配对象目标区域内的多个目标点施加激励；

计算每个所述目标点在分析频带内的各频点处的单点振动功率，并联合各所述单点振动功率进行求解得到单点频带总振动功率；

所述计算每个所述目标点在分析频带内的各频点处的单点振动功率，并联合各所述单点振动功率进行求解得到单点频带总振动功率的步骤包括：

计算目标点在某一频点处的原点加速度导纳H(f)，其公式如下：

其中，H(f)为目标点处的原点加速度导纳，单位为m/(N·s²)；A_h(f)为被测结构装配对象静止时的加速度信号有效值的频域表示，单位为m/s²；F(f)为力信号的频域表示，单位为N；

根据原点加速度导纳的测试结果，分析各频点的原点加速度导纳之间的数据相干性，确定被测结构装配对象的分析频带的范围；

获取所述目标点处的振动加速度A(f)，并计算所述目标点在不同工况下的加速度信号的自功率谱密度G_aa(f)，其公式如下：

其中，G_aa(f)为不同工况下，目标点处加速度信号在某一频点f下的自功率谱密度，单位为：W/Hz；A(f)为被测结构装配对象运转时的加速度信号有效值的频域表示，单位为m/s²；A(f)^*为被测结构装配对象运转时的加速度信号有效值的共轭的频域表示，单位为m/s²；Δf为频率分辨率，单位为Hz；

根据原点加速度导纳和自功率谱密度计算得到目标点在分析频带内的某一频点处的单点振动功率P_d，其公式如下：

其中，P_d为单一目标点在某一频点f下的振动功率，单位为W；ω为角频率，单位为rad/s；Im为复数的虚部；

将目标点在分析频带内的各频点处的单点振动功率P_d进行求解得到单点频带总振动功率P_d-RMS，其公式如下：

其中，P_d-RMS为单一目标点的频带振动功率总值；m为分析频带内的频点总数；

将各所述单点频带总振动功率进行叠加后求平均数，得到目标区域在分析频带内的区域平均振动功率；

将所述区域平均振动功率与所述被测结构装配对象的标准区域平均振动功率进行对比，根据对比结果评判该被测结构装配对象的施工质量。

2.如权利要求1所述的一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法，其特征在于：所述根据对比结果评判该被测结构装配对象的施工质量，具体评判方法为：若所述区域平均振动功率和所述标准区域平均振动功率之间的差异性大于1dB，则认为该被测结构装配对象存在施工质量问题，需对其进行复验；否则，认为该被测结构装配对象无施工质量问题。

3.如权利要求1所述的一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法，其特征在于：所述方法还包括以下步骤：对所述被测结构装配对象源特性的声学一致性进行判断，所述源特性的声学一致性判断的具体步骤为：

选取所述被测结构装配对象上的监测点，并获取该监测点的振动加速度频谱图；

将所述振动加速度频谱图与同型号的其他被测结构装配对象在相同监测点处的振动加速度频谱图进行对比，若两所述振动加速度频谱图在工作频率范围内的频带总级偏差小于1dB且在分析频带内的轴频、叶频、谐频的峰值出现的频点均相同或相近且幅值相近，则说明该被测结构装配对象的源特性具有声学一致性；否则，说明该被测结构装配对象的源特性不具有声学一致性。

4.如权利要求3所述的一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法，其特征在于：所述被测结构装配对象为桥梁装配结构时，所述源特性的声学一致性判断还包括以下步骤：采用附加振源的方式模拟所述桥梁装配结构工作状态时的振动特性。

5.如权利要求1所述的一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法，其特征在于：所述目标点处的结构为硬质材料。

6.如权利要求1所述的一种基于功率分布特性的结构装配质量的评价方法，其特征在于：所述激励装置为力锤或激振器。