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[发明专利]基于解卷积算法的滚动轴承故障诊断方法及系统-CN202210421298.8有效
发明人：姜明顺;王金喜;李彦君;张法业;张雷;贾磊;隋青美 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2023-02-17 - 主分类号： G01M13/045 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于解卷积算法的滚动轴承故障诊断方法及系统，包括：获取滚动轴承水平方向的时域振动信号；对于所述时域振动信号，利用最大平均冲击能量比解卷积算法进行故障冲击特征增强，获得故障冲击特征增强后的滚动轴承水平方向的时域振动信号；对故障冲击特征增强后的滚动轴承水平方向时域振动信号进行包络谱分析，提取故障特征频率，将提取的故障特征频率与理论故障特征频率进行匹配，根据匹配结果确定滚动轴承的故障类型。本发明有益效果：克服了最小熵解卷积方法对单一故障脉冲敏感的特性，能够对振动信号的连续故障冲击进行提取。
基于卷积算法滚动轴承故障诊断方法系统

[发明专利]一种用于隧道衬砌无损检测的浮动贴合装置及方法-CN202010014715.8有效
发明人：刘斌;王正方;王静;康文强;隋青美 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-01-07 - 公布日： 2023-01-03 - 主分类号： G01N29/265 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于隧道衬砌无损检测的浮动贴合装置及方法，所述装置包括：壳体，所述壳体内用于安装无损检测设备；所述壳体外表面设有一个或多个可伸缩弹力轮，用于与隧道衬砌被测表面贴合，且每个可伸缩弹力轮均内置测力传感器，用于感测与隧道衬砌被测表面之间的贴合力；所述壳体外表面还设有激光测距传感器阵列，用于监测贴合装置与被测表面之间的距离；所述测力传感器和激光测距传感器阵列均与控制器连接，控制器根据贴合力和距离信息调整所述浮力贴合装置与被测表面之间的相对位置。保证了浮动贴合装置能够时刻与被测表面贴合，又保护了装置不会因被测表面的凹凸不平受到损坏，能够大大提高检测精度，提高检测的结果的可靠性。
一种用于隧道衬砌无损检测浮动贴合装置方法

[发明专利]基于非线性声调制碳纤维复合材料螺栓早期松动检测方法-CN202110192614.4有效
发明人：姜明顺;秦小舒;贾磊;张雷;张法业;隋青美;吕珊珊 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-02-20 - 公布日： 2022-11-29 - 主分类号： G01L5/24 文献下载
摘要：本公开提供基于非线性声调制碳纤维复合材料螺栓早期松动检测方法，涉及碳纤维复合材料螺栓连接质量检测领域，将扫频信号分别应用于低频泵浦波与高频探测波，以扫频信号和正弦信号同步、循环配合的激励方式改进了传统的振动声调制技术，覆盖了更广泛的非线性效应敏感频段，调制边带成分更显著，降低了振动声调制技术对共振工况先验信息的高度依赖性；建立包含频移参数、幅值衰减参数、调制参数、幅值调制指标、频率调制指标、相位调制指标在内的多维非线性声学特征参量集，更精准、敏感地提取并量化与螺栓早期松动相关的调制边带成分；联合能量衰减系数这一线性声学特征参数，更全面地实现复合材料螺栓连接结构的全服役周期健康状态监测。
基于非线性声调碳纤维复合材料螺栓早期松动检测方法

[发明专利]一种轻量化舱体结构应变场重构方法及系统-CN202210957162.9在审
发明人：魏钧涛;李昭华;孙玲玉;张雷;张法业;姜明顺;隋青美;贾磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2022-11-22 - 主分类号： G01B21/32 文献下载
摘要：本公开属于应变重构技术领域，具体涉及一种轻量化舱体结构应变场重构方法及系统，包括：构建轻量化舱体结构模型；对所构建的轻量化舱体结构模型进行不同载荷下的分析，得到不同载荷下的应变响应；根据所得到的不同载荷下的应变响应，计算轻量化舱体的载荷应变响应；对所构建的轻量化舱体结构模型进行不同模态下的振动分析，得到模态应变响应；根据所得到的模态应变响应，计算轻量化舱体的振动应变响应；基于所得到的轻量化舱体的载荷应变响应和振动应变响应，计算轻量化舱体的应变响应，完成轻量化舱体的结构应变场重构。
一种量化结构应变场重构方法系统

[发明专利]一种基于超声导波的物体表面温度场检测方法及系统-CN202210957182.6在审
发明人：张雷;赵津;姜明顺;张法业;隋青美;贾磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-08-10 - 公布日： 2022-11-08 - 主分类号： G01K11/26 文献下载
摘要：本公开提供了一种基于超声导波的物体表面温度场检测方法及系统，包括在待检测区域对声波信号的激发以及接收点进行布局，确定温度场表面温度测点；确定超声导波有效信号的传播‑接收路径以及声波信号的发送、接收的轮询顺序；通过基于概率损伤检测重构的层析成像算法(RAPID)，获得检测对象表面温度场内任意一点的超声信号畸变情况，然后结合热电偶温度传感器，使用最小二乘多项式函数曲线拟合算法得出检测区域表面温度场内任意一点的超声信号畸变情况与表面温度之间的关系，间接获取检测表面任意点的绝对温度值，可以根据被测区域形状，设计传感器网络结构，具有安装空间小，不受空间限制的优势。
一种基于超声导波物体表面温度场检测方法系统

[发明专利]一种混凝土介电常数反演与病害识别方法及系统-CN202110706142.X有效
发明人：王正方;刘涵池;王静;蒋鹏;雷鸣;隋青美;张凤凯 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-06-24 - 公布日： 2022-09-30 - 主分类号： G01N27/22 文献下载
摘要：本发明提供了一种混凝土介电常数反演与病害识别方法及系统，对不同应用场景的地质雷达设备提取实际发射子波信号，将其作为仿真建模源子波信号进行正演，生成相应的地质雷达剖面图，其同建立的介电常数分布图和目标类别标签形成数据对，构成仿真训练数据集；构建地质雷达智能反演与识别模型，基于仿真训练数据集，训练所述地质雷达智能反演与识别模型；建立真实训练数据集，基于真实训练数据集和迁移学习方法微调所述地质雷达智能反演与识别模型；利用微调后的地质雷达智能反演与识别模型对真实雷达检测数据进行介电常数反演和病害识别。本发明解决了拼接位置病害形态与介电常数数值的不连续问题，适用于任意长度连续测线地质雷达数据处理。
一种混凝土介电常数反演病害识别方法系统

[发明专利]对称内植压电智能层的复合材料智能结构及其制备方法-CN202210697051.9在审
发明人：魏钧涛;姜明顺;王晓龙;张法业;韩泽;张雷;隋青美;贾磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-06-20 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： H05K1/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种对称内植压电智能层的复合材料智能结构及其制备方法，为叠层结构，自一侧向另一侧依次为基材层、底面压电智能层、中间层、顶面压电智能层和保护层，其中，基材层、中间层和保护层均为复合材料叠层结构，且基材层和保护层中的叠层数量相同；底面压电智能层和顶面压电智能层结构相同。使用两个压电智能层进行结构的对称内植，能够实现对单一模态信号的激励，减少超声导波多模态特性对损伤监测的影响，使检测信号更容易分析，降低了结构响应信号中特征参数的提取难度，有助于提高智能结构的损伤识别灵敏度。
对称压电智能复合材料结构及其制备方法

[发明专利]一种连续系统时域动态载荷识别方法及系统-CN202210645669.0在审
发明人：姜明顺;程洋洋;张雷;张法业;隋青美;贾磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-09-23 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种连续系统时域动态载荷识别方法及系统，包括：建立模态空间下的悬臂梁振动微分方程；基于所述悬臂梁振动微分方程，利用模态空间下的Newmark‑β法，得到连续系统时域动态载荷识别模型；对所述动态载荷识别模型进行正则化处理；通过对悬臂梁有限元模型进行模态分析，得到模态阻尼矩阵和刚度矩阵；并通过在悬臂梁上施加载荷，得到悬臂梁在不同载荷下的加速度响应；基于所述模态阻尼矩阵、刚度矩阵和加速度响应数据，以及正则化处理后的动态载荷识别模型，得到载荷识别结果。本发明利用正则化方法，结合L曲线法确定正则化参数，对悬臂梁进行不同载荷识别，适用于大型复杂结构的载荷识别逆问题分析。
一种连续系统时域动态载荷识别方法

[发明专利]基于混合迭代正则化的载荷识别方法及系统-CN202210705747.1在审
发明人：张雷;程洋洋;姜明顺;张法业;隋青美;贾磊;王晓龙 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-06-21 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F17/16 文献下载
摘要：本发明提供了一种基于混合迭代正则化的载荷识别方法及系统，属于载荷识别技术领域。对Green核函数传递矩阵进行TSVD分解，将分解后的奇异值，划分为较大的奇异值和较小的奇异值，其中，较大的奇异值为大于设定值的奇异值，较小的奇异值为小于或等于设定值的奇异值；采用Gaussian高通滤波函数作为Tikhonov正则化的正则化矩阵，对较小的奇异值进行修正，得到TSVD‑Tikhonov‑Gaussian混合正则化结果；采用LSQR算法进行TSVD‑Tikhonov‑Gaussian混合正则化结果的求解，实现不同类型载荷的更精准识别。
基于混合正则载荷识别方法系统

[发明专利]一种适用于变温环境的差分反射检测方法及装置-CN202210722008.3在审
发明人：王译那;郭迎庆;张雷;徐赵东;隋青美 -专利权人：南京林业大学
申请日： 2022-06-17 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G01N21/31 文献下载
摘要：本发明涉及一种适用于变温环境的差分反射检测方法，基于光源（1）出射光分光所获彼此波长相同、强度相同的第一分光与第二分光，以温度可控环境下的第一基底（4）为依据，切换控制第一分光与第二分光依次经第一基底（4）反射、以及样品室（3）内第二基底（5）表面所设二维待测样品反射，并通过分别所获第一检测光反射光强信息、第二检测光反射光强信息之间的差分运算，依据二维待测样品所对应标准品的吸收特征光谱，实现对二维待测样品的结构特征检测；设计方法具有抗温度干扰能力强、环境适应性好的优点；并进一步设计实现该方法的装置，通过模块化光路布局结构设计，能够进一步提高待测样品结构特征检测的工作效率。
一种适用于环境反射检测方法装置

[发明专利]一种基于线性叠加的横梁时域载荷识别方法及系统-CN202210645129.2在审
发明人：姜明顺;程洋洋;张雷;张法业;隋青美;贾磊;王晓龙 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于线性叠加的横梁时域载荷识别方法及系统，包括：将横梁上表面划分为若干载荷区域，对每个载荷区域进行基准载荷下的应变值标定；对横梁进行静力学分析，得到基准载荷下的载荷‑应变标定关系；对横梁进行子结构划分，得到缩减后的刚度矩阵、质量矩阵和阻尼矩阵以及不同载荷类型下的加速度响应；基于子结构，得到基于显式Wilson‑θ法的时域动态载荷识别模型，并进行正则化处理；对横梁静态载荷大小识别和位置识别；根据横梁静态载荷的位置，选择对应的载荷映射矩阵，利用正则化后的时域动态载荷识别模型，得到动态载荷的识别结果。本发明能够解决静/动态载荷难以同时识别、复杂结构计算成本大等问题。
一种基于线性叠加横梁时域载荷识别方法系统

[发明专利]基于显式Wilson-θ的翼状结构动态载荷识别算法及系统-CN202210645136.2在审
发明人：张雷;程洋洋;姜明顺;张法业;隋青美;贾磊;王晓龙 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-06-09 - 公布日： 2022-09-20 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于显式Wilson‑θ的翼状结构动态载荷识别算法及系统，包括：建立模态空间下的翼状结构运动微分方程；将物理空间下的离散多自由度显式Wilson‑θ法转换到模态空间下的连续系统显式Wilson‑θ法；利用模态空间下的连续系统显式Wilson‑θ法，得到翼状结构动态载荷识别模型；对所述翼状结构动态载荷识别模型进行正则化处理；通过对翼状结构有限元模型进行模态分析，得到模态阻尼矩阵和刚度矩阵，以及翼状结构在不同载荷下的加速度响应；基于所述模态阻尼矩阵、刚度矩阵和加速度响应数据，以及正则化处理后的翼状结构动态载荷识别模型，得到载荷识别结果。本发明能够解决物理空间下的离散多自由度系统在自由度较多求解耗时长，精度差的问题。
基于 wilson 结构动态载荷识别算法系统

[发明专利]一种基于爬墙机器人的隧道衬砌结构病害检测装置及方法-CN202010014708.8有效
发明人：王静;王正方;陈科夫;隋青美;李尧 -专利权人：山东大学
申请日： 2020-01-07 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G01N21/95 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于爬墙机器人的隧道衬砌结构病害检测装置及方法，包括依次连接的爬墙机器人单元、机械臂和检测设备承载单元；其中，所述爬墙机器人单元用于连接多个爬墙机器人，所述检测设备承载单元用于安装病害检测设备；所述多个爬墙机器人均与控制模块连接，所述控制模块用于控制所述多个爬墙机器人的协同运动。本发明的病害检测装置能够在不影响隧道正常交通通行的前提下进行病害检测，并且能够搭载不同大小和重量的检测设备，适应性强。
一种基于机器人隧道衬砌结构病害检测装置方法

[发明专利]一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法及系统-CN202110150292.7有效
发明人：姜明顺;秦小舒;贾磊;孙玲玉;张雷;张法业;隋青美 -专利权人：山东大学
申请日： 2021-02-03 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01N29/04 文献下载
摘要：本发明涉及一种复合材料胶接质量评估和早期损伤识别方法及系统，包括以下步骤：对获取的低频泵浦波和高频探测波的激励频率范围进行调理优化；根据优化后的低频泵浦波和高频探测波获取非线性声调制响应信号；计算非线性声调制响应信号的每个本征模式函数分量之间的概率密度函数；获取模态分量概率密度函数之间的KL散度；根据KL散度获取有效模态分量；根据有效模态分量获取首达波包飞行时间、混频调制参数、频率调制参数和幅值调制参数，对复合材料的胶接质量进行评估和早期损伤进行识别，采用本发明方法解决了对碳纤维复合材料胶接连接质量和早期损伤进行有效地非线性声学评价的难题。
一种复合材料质量评估早期损伤识别方法系统

[发明专利]用于堤坝隐患检测的无人机载地质雷达系统与巡检方法-CN202210483000.6有效
发明人：王正方;王静;姜雨辰;徐静;万玉状;姜浩楠;李博;雷鸣;隋青美;贾磊 -专利权人：山东大学
申请日： 2022-05-06 - 公布日： 2022-08-05 - 主分类号： G01S13/88 文献下载
摘要：本发明提出用于堤坝隐患检测的无人机载地质雷达系统与巡检方法,包括无人机系统，无人机系统包括无人机、传感器云台、雷达云台、前视激光测距仪和地质雷达，无人机上安装有传感器云台，且传感器云台上安装有前视激光测距仪，传感器云台的一侧在无人机上安装有雷达云台，且雷达云台上安装有地质雷达，地质雷达内设有可变极化地质雷达天线阵列，可变极化地质雷达天线阵列包括基板，基板上安装有多组正交双极化Vivaldi天线发射子阵和接收子阵，通过采用多组正交双极化Vivaldi天线阵元和馈电网络构成2×2天线阵列，并通过多个Vivaldi天线产生的电磁波在时间空间相位的叠加，增强天线系统的增益和方向性，提高雷达的探测深度。
用于堤坝隐患检测无人机载地质雷达系统巡检方法