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[发明专利]有效路径寻优和时差匹配的lamb波损伤定位方法及相关装置-CN202310897574.2在审
发明人：王田天;阳劲松;谢劲松;胡中文;洪东跑;张小振;李浩;方伟光;王泽群 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-20 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：有效路径寻优和时差匹配的lamb波损伤定位方法及相关装置，包括：对目标定位损伤区域进行网格化环境构建，得到网格点到传感器的lamb波信号的理论时间差；采集实际损伤源到不同传感器的lamb波信号，对信号进行时频域分析，分离出特定频率信号，计算不同传感器采集的lamb波信号的实际到达时间差；利用最小二乘法拟合实际到达时差和理论到达时间差来判断节点与损伤源的偏离程度，偏离程度最小的节点即为损伤源定位坐标。本发明通过路径规划的算法优化改进，使理论的lamb波传播路径与实际的传播路径更接近，求出更为精确的理论到时差。
有效路径时差匹配 lamb 损伤定位方法相关装置

[发明专利]基于数据融合的列车轴承故障诊断方法、系统、装置及介质-CN202310814954.5在审
发明人：王田天;谢劲松;牛步钊;阳劲松;彭畅;潘彤阳;田龙祯;张志康 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-07-04 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了基于数据融合的列车轴承故障诊断方法、系统、装置及介质，包括：构建轴承故障动力学模型，进一步获取轴承仿真振动信号，从而获取轴承故障动力学模型的故障特征频率；将轴承故障动力学模型的故障特征频率与真实故障轴承试件的故障特征频率进行融合，获取仿真融合故障数据；将仿真融合故障数据频域信号输入卷积神经网络中进行预训练，基于参数迁移策略对真实试验的故障数据进行迁移学习，构建轴承故障诊断模型；基于最优化的轴承故障诊断模型，获取列车轴承的故障位置。本发明通过融合仿真与真实数据达到减少源域与目标域的特征分布差异的目的，并利用机理仿真数据辅助训练模型，提升卷积神经网络模型的泛化能力、稳定性和准确性。
基于数据融合列车轴承故障诊断方法系统装置介质

[发明专利]基于高斯混合模型的疲劳裂纹检测方法及系统-CN202210313510.9有效
发明人： 阳劲松;王田天;谢劲松;张小振;田龙桢;李先钧;王钦民 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： G06F30/15 文献下载
摘要：本发明公开了基于高斯混合模型的疲劳裂纹检测方法及系统，通过获取监测构件在不同温度工况下的多个检测数据以及对应的裂纹参数；分别提取不同温度工况下的多个检测数据的损伤特征，并所述损伤特征分别构建不同温度工况对应的高斯混合模型；并基于提取不同温度工况下的多个检测数据的损伤特征及其对应的裂纹参数分别构建不同温度工况下的裂纹定量损伤模型；再基于高斯混合模型识别待检测数据的温度工况类别，并使用与温度工况类别对应的裂纹定量损伤模型提取裂纹参数。本发明通过构建高斯混合模型来确定监测对象所处的实际工况，再通过实际工况下的裂纹定量损伤模型实现时变环境下的损伤监测，能大大提高损伤监测的准确性和稳定性。
基于混合模型疲劳裂纹检测方法系统

[发明专利]基于高斯混合模型的过采样多螺栓松动监测方法及相关装置-CN202211734264.0在审
发明人： 阳劲松;王田天;谢劲松;华茂盛;洪东跑;张小振;方伟光;崔巍巍 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F18/2321 文献下载
摘要：基于高斯混合模型的过采样多螺栓松动监测方法及相关装置，包括：提取不同螺栓松动情况的Lamb波信号，提取特征值并进行特征约减和归一化；将每个少数类分为不同的高斯分量簇并计算每个簇需要产生的新样本的数量；将SMOTE过采样方法用于每个簇；在生成一个新样本后提出了基于KL距离的判据来判断新样本是否为最佳样本；通过SMOTE连续生成新样本，直到满足新样本的数量后，建立KNN模型后获得螺栓松动监测结果。得到的螺栓松动分类结果与实际的螺栓松动情况相接近，分类结果准确，并且克服了传统多螺栓松动监测中没有考虑所有螺栓松动状态的问题。
基于混合模型采样螺栓松动监测方法相关装置

[发明专利]基于多任务学习的列车结构冲击损伤监测方法及相关装置-CN202211731597.8在审
发明人： 阳劲松;王田天;谢劲松;甘志强;洪东跑;张小振;李连峰;方伟光 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-06 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：基于多任务学习的列车结构冲击损伤监测方法及相关装置，包括：获取监测数据；进行多个传感器的数据融合，构建样本数据集，划分训练集、验证集和测试集；将训练集和验证集输入基于多任务学习的列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测网络进行训练和优化；将测试集输入训练好的基于多任务学习的列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测网络，输出测试集样本的冲击损伤位置和冲击能量。将测试集输入到已训练好的基于多任务学习的列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测网络中，输出列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测的结果。可以进一步针对列车的各种复杂结构实现对冲击损伤的精准定位和损伤程度评价。
基于任务学习列车结构冲击损伤监测方法相关装置

[发明专利]基于非线性Lamb波的螺栓早期松动预紧状态监测方法、系统及装置-CN202310158491.1在审
发明人：王田天;谢劲松;阳劲松;田龙祯;张志康;杨布尧 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-05-19 - 主分类号： G01L5/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于非线性Lamb波的螺栓早期松动预紧状态监测方法、系统及装置，包括：采集螺栓全寿命预紧状态下的Lamb波信号，并对采集的Lamb波信号进行相位反转信号处理得到相位反转信号，增强非线性波对微损伤的敏感性；基于采集的Lamb波信号频谱的基波幅值和相位反转信号频谱的二次谐波幅值，获取相位反转相对非线性系数；通过相位反转相对非线性系数，获取螺栓早期松动临界点，克服了线性指标对早期松动不敏感的缺点，实现早期松动临界点的识别，在确定松动早期阶段后，基于典型相关森林算法建立了融合非线性损伤指标的定量监测模型对预紧状态进行定量评价；本发明通过获取完全螺栓松动时出现峰值，提高了对螺栓状态监测的准确性。
基于非线性 lamb 螺栓早期松动状态监测方法系统装置

[发明专利]一种吊挂螺栓疲劳寿命评估方法、系统、设备及存储介质-CN202310159868.5在审
发明人：谢劲松;王田天;阳劲松;张志康;杨布尧;田龙祯 -专利权人：中南大学
申请日： 2023-02-23 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F30/17 文献下载
摘要：本发明公开了一种吊挂螺栓疲劳寿命评估方法、系统、设备及存储介质，S1，建立吊挂螺栓疲劳寿命模型；S2，根据疲劳寿命模型构建不同合理变量组合下吊挂螺栓的循环寿命数据集；S3，构建分均质量、应力比、动载荷三类融合性特征指标；S4，构建多层感知机网络模型，将三类融合性特征指标作为多层感知机网络模型的输入，将疲劳寿命取对数作为多层感知机网络模型的标签数据；S5，采用筛选并选取后循环寿命数据集中的样本，训练并测试多层感知机网络模型，评估吊挂螺栓的疲劳寿命。求解精度高，适用性强，能准确求解螺栓在不同变量下的循环寿命。
一种吊挂螺栓疲劳寿命评估方法系统设备存储介质

[发明专利]一种齿轮箱故障自动诊断方法-CN202211058455.X在审
发明人：谢劲松;王田天;阳劲松;田龙祯;杨布尧;李逾严 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明涉及齿轮故障诊断领域，公开一种齿轮箱故障自动诊断方法，包括以下步骤：计算齿轮轴的转频和齿轮箱啮合对的啮合频率；对各类齿轮箱系统的振动信号进行信号处理，获得振动信号的频谱图；振动信号的频谱图中包括啮合频率及边频；以啮合频率的左侧和右侧的一阶转频的边频，及啮合频率的左侧和右侧的二阶转频的边频，作为故障特征频率，采用构建的故障特征频率识别方法，对故障特征频率分别进行识别，判定该故障特征频率处是否存在故障成分，得到故障特征频率与故障类型的对应关系；构建自动诊断模型，对实际测量得到的各类齿轮箱系统的振动信号进行分析，做出故障诊断结果。解决了现有技术缺乏应对复杂多变工况的便捷、自动化诊断技术的问题。
一种齿轮箱故障自动诊断方法

[发明专利]基于光纤布拉格光栅的裂纹诊断方法、系统及存储介质-CN202210544130.6有效
发明人： 阳劲松;王田天;谢劲松;张小振;田龙桢;李先钧;王钦民 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-05-18 - 公布日： 2022-12-27 - 主分类号： G01B11/02 文献下载
摘要：本发明涉及列车结构裂纹监测技术领域，尤其涉及一种基于光纤布拉格光栅的裂纹诊断方法、系统及存储介质，该方法包括确定待分析结构的制作材料的材料参数；建立有限元仿真模型，基于有限元仿真模型模拟裂纹扩展情况，获取光纤布拉格光栅传感器检测的裂纹扩展至不同长度下的结构应变数据；将结构应变数据重构为反射谱；提取反射谱中的损伤敏感特征值和基准信号，损伤敏感特征值用于表示裂纹长度，基准信号用于表示无扩展裂纹；将损伤敏感特征值作为输入，裂纹长度作为输出构建裂纹长度回归模型，并基于裂纹长度回归模型诊断裂纹。可以解决传统有限元方法获取应变输出的计算复杂、步骤繁琐，基于单一特征值的裂纹定量诊断监测不够全面的问题。
基于光纤布拉格光栅裂纹诊断方法系统存储介质

[发明专利]缩聚结构的密集模态响应重构方法及系统、设备、存储介质-CN202211184832.4在审
发明人：邹云峰;卢玄东;梁浩博;李震;何旭辉;阳劲松 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-27 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种缩聚结构的密集模态响应重构方法及系统、设备、存储介质，该方法采用模型缩聚基于有限元模型生成自由度更少的超单元模型，能有效地提高重构效率，并且通过将结构模态划分为密集模态和剩余模态，再分别进行待测点的剩余模态响应重构和密集模态响应重构，最后通过模态叠加的方式获得待测响应，相比于现有EMD分解法通过带通滤波器提取单频模态响应，可以有效地分离出密集模态，并准确地实现密集模态响应重构，可以更好地适用于密集模态结构的响应重构。另外，该方法基于已知的结构响应可实现结构任意自由度响应的重构，提高了工程实用性，并且保证了精确度，并大大提高了重构效率，节省了计算机内存，分析速度快。
缩聚结构密集响应方法系统设备存储介质

[发明专利]一种导波信号的多样性扩充方法、系统、设备及介质-CN202211055536.4在审
发明人：王田天;谢劲松;阳劲松;郭志斌;杨布尧;田龙祯;李逾严 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-12-09 - 主分类号： G01N29/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种导波信号的多样性扩充方法、系统、设备及介质，S1，对导波信号进行连续小波变换，得到M组尺度信号；S2，分别在特定的取值范围内，随机生成M组幅度系数和频率系数；S3，根据尺度信号、幅度系数和频率系数，计算得到M组新的尺度信号功率谱；S4，采用平均尺度功率对M组新的尺度信号功率谱进行计算，计算所有新的尺度信号的平均功率，得到该导波信号的一个扩充后的波包信号；S5，重复S2‑S4，能够对各种导波信号进行扩充，并且具有物理含义和可解释性。
一种导波信号多样性扩充方法系统设备介质

[发明专利]一种基于波峰计数的齿轮故障量化诊断方法-CN202211064515.9在审
发明人：谢劲松;王田天;阳劲松;唐昀昭;李逾严;杨布尧;田龙祯 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-31 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： G01M13/021 文献下载
摘要：本发明属于齿轮箱故障诊断技术领域，涉及一种基于波峰计数的齿轮故障量化诊断方法，包括如下步骤：通过对目标的各类齿轮箱振动信号进行信号处理，获得预设频段范围的振动信号频域图像；根据各齿轮箱对应的振动信号频域图像幅值大小初步设定初始阈值，计算振动信号频域图像上通过该初始阈值的波峰数；之后对比各组信号在频域图像上通过该阈值的波峰数量，根据比较结果确定或修正阈值，最终确定合适的阈值范围，并计算得到各组信号通过合适范围阈值的波峰数量；最后对合适阈值范围内计得各组信号通过阈值的波峰数量进行分析，确定各信号对应齿轮箱的具体故障类型。不需要大量的学习样本，且能够对各种齿轮系统故障类型做出精确诊断区分。
一种基于波峰计数齿轮故障量化诊断方法

[发明专利]一种轻质化结构产品可靠性优化设计方法及系统-CN202210893148.7在审
发明人：吕艳梅;梁伟杰;王正军;李万领;张连武;张东;蔡娜;赵晔;洪东跑;王尧;马晓东;阳劲松 -专利权人：中国人民解放军32181部队
申请日： 2022-07-27 - 公布日： 2022-10-04 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明涉及一种轻质化结构产品可靠性优化设计方法及系统，属于结构设计领域。方法包括：基于结构产品参数化的有限元模型确定训练样本；建立SVM模型；通过训练样本对SVM模型进行训练，得到训练好的SVM模型；利用训练好的SVM模型计算结构VonMises最大应力；根据结构VonMises最大应力，建立基于可靠性的设计优化模型；采用遗传算法与双循环优化方法，求解基于可靠性的设计优化模型，确定最优设计结果。本发明能够在原始有限元模型调用次数较少的情况下，对含有隐式状态方程和极小失效概率的装备结构可靠性设计优化问题进行求解，从而提高了结构可靠性设计分析与优化的效率和精度。
一种轻质化结构产品可靠性优化设计方法系统

[发明专利]一种多振源系统的故障诊断系统及方法-CN202111230641.2有效
发明人：王田天;谢劲松;阳劲松;杨布尧;张小振 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-10-22 - 公布日： 2022-08-09 - 主分类号： G01M7/02 文献下载
摘要：本发明公开了一种多振源系统的故障诊断系统及方法，涉及机械故障诊断技术领域。本发明针对多振源系统中的复合振动信号，使用盲源分离方法实现复合振动信号的分离，获取独立振源的振动信号，生成正常状态下分离信号数据集。使用该分离信号数据集训练对抗式生成网络，通过判别网络对的独立振源的振动信号进行辨识，判断该独立振源是否处于异常状态，从而实现无样本下故障源的定位和达到对故障的定位和异常预警功能。该方法适用性强，能够在缺少故障样本的情况下，充分利用不同独立振源的正常稳定状态工作振动信号训练模型，并在故障发生时进行及时的定位和异常预警。
一种多振源系统故障诊断方法

[发明专利]一种子结构响应重构方法及系统、存储介质-CN202011477125.5有效
发明人：邹云峰;卢玄东;付正亿;何旭辉;阳劲松 -专利权人：中南大学
申请日： 2020-12-15 - 公布日： 2022-07-05 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种子结构响应重构方法及系统、存储介质，本方法采用模型缩聚基于有限元模型生成超单元模型，无需考虑各子结构边界条件，能更好地适应大型复杂工程结构的动力响应重构，并且扩展了目前基于EMD分解的时域重构方法，将模态综合中首次用于响应重构方法中，基于已知子结构的界面响应重构整个子结构内部各主模态的响应，仅需在缩聚后的子结构下进行响应重构，然后通过坐标反算将超单元模型的主模态扩展至有限元模型中所有内部单元自由度的响应，保证了精确度，并且大大提高了重构效率，节省了计算机内存，分析速度快。
种子结构响应方法系统存储介质

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