[发明专利]基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法及系统

摘要

本发明公开了一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法及系统，其中，方法包括：对试件的三维模型进行仿真模态分析，确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置；根据确定的激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，根据三维模型进行仿真模态分析结果确定激振器的激振参数；保持激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；对待测试件进行试验，得到高次谐波比例系数，查询关系数据库，确定待测试件的螺栓预紧力，并根据待测试件的螺栓预紧力判定待测试件的螺栓结合部是否存在松动。该方法具有适用性广、使用灵活方便、灵敏度高等优点且无损检测，适用于实际生产。

主权项

1.一种基于非线性激振特征的螺栓结合部松动检测方法，其特征在于，包括以下步骤：/n对试件的三维模型进行仿真模态分析，以确定螺栓结合部局部的激振器和传感器布点位置，包括：建立试件的三维模型；通过有限元软件对所述三维模型进行仿真模态分析，以确定所述试件的低阶模态频率和模态振型；根据所述模态振型和螺栓结合部位置，选取模态振型中振动幅度较大的位置布置所述传感器和激振器，并使所述螺栓结合部在所述模态振型中传递动态载荷；/n根据确定的所述激振器和传感器布点位置布置激振器和传感器，并根据三维模型仿真模态分析结果确定激振器的激振参数，包括：根据有限元仿真软件的模态分析结果，在选定模态的模态频率附近进行试激振，寻找实际结构的低阶模态频率，以确定所述激振器的激振参数，其中，所述激振参数包括激振频率和激振幅值；/n保持所述激振参数不变，对同一类的试件进行预实验，以得到螺栓预紧力和高次谐波比例系数之间的对应关系，生成关系数据库；/n对待测试件进行试验，并采集振动信号，并根据所述振动信号分析所述待测试件的高次谐波比例系数，并根据所述待测试件的高次谐波比例系数查询所述关系数据库，确定所述待测试件的螺栓预紧力，并根据所述待测试件的螺栓预紧力判定所述待测试件的螺栓结合部是否存在松动，包括：采集传感器的振动时域信号；将所述振动时域信号进行傅里叶变换，提取基频以及每阶的高次谐波的峰值；根据能量分布原则，计算高次谐波幅值平方占所有谐波幅值平方和的比例系数η；根据η以及阈值η