專利名稱：基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法， 屬于直升機(jī)機(jī)械部件聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
直升機(jī)機(jī)械部件的疲勞試驗(yàn)是確定直升機(jī)主要構(gòu)件的使用時(shí)效，保證直升機(jī)安全使用的重要手段。在直升機(jī)部件的疲勞試驗(yàn)中，利用聲發(fā)射技術(shù)(Acoustic Emission,AE) 監(jiān)測(cè)可以更早發(fā)現(xiàn)損傷的萌生、位置、類型等情況，能有效的發(fā)現(xiàn)損傷部位和損傷的程度。 因此開(kāi)展直升機(jī)機(jī)械部件聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)的研究，進(jìn)一步改進(jìn)和提高疲勞試驗(yàn)狀態(tài)下?lián)p傷檢測(cè)的效率和精度，對(duì)準(zhǔn)確評(píng)估直升機(jī)各重要部件壽命及安全性是非常有意義的。應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)對(duì)設(shè)備進(jìn)行無(wú)損檢測(cè)時(shí)，主要有兩個(gè)方面的影響因素一個(gè)是背景噪聲的干擾；另一個(gè)是聲波傳播過(guò)程中發(fā)生衰減、反射、模式轉(zhuǎn)換等使接收到的信號(hào)與聲發(fā)射源信號(hào)存在差異。噪聲的存在影響波形分析的可靠性，而波的傳輸特性是設(shè)備無(wú)損檢測(cè)的基礎(chǔ)。因此在應(yīng)用聲發(fā)射技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)之前，必須研究波在設(shè)備上的傳播特性。大量的研究表明，聲發(fā)射信號(hào)的傳播特性由于受到傳輸距離、結(jié)構(gòu)的連續(xù)性以及復(fù)雜性等因素的影響，會(huì)導(dǎo)致采集信號(hào)發(fā)生較大的失真?，F(xiàn)有對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的傳播特性采用傳統(tǒng)的小波包進(jìn)行分析，而傳統(tǒng)的小波包分析存在很多缺點(diǎn)首先，由于傳統(tǒng)小波不具有理想盒形的頻譜特性，會(huì)造成相鄰頻段能量泄露；其次，傳統(tǒng)小波包頻帶以2的倍數(shù)劃分， 不能任意選取感興趣的頻帶進(jìn)行分析；再次，每分解一層小波系數(shù)就會(huì)減半，造成不同層頻率分辨率不同。以上缺點(diǎn)使得傳統(tǒng)小波包分析在分析精度、使用靈活性上存在一定局限性。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的傳播特性采用傳統(tǒng)的小波包進(jìn)行分析存在的能量泄露及頻帶選取不靈活的問(wèn)題，提供一種基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法。本發(fā)明所述基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法，它包括以下步驟將A個(gè)聲發(fā)射傳感器等間隔排列布置在待測(cè)直升機(jī)部件的表面上，對(duì)待測(cè)直升機(jī)部件做標(biāo)準(zhǔn)斷鉛試驗(yàn)產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)，同時(shí)采集A個(gè)聲發(fā)射傳感器采集到的聲頻信號(hào)，A為正整數(shù)；對(duì)每一個(gè)聲發(fā)射傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行處理的過(guò)程相同，具體過(guò)程為步驟一、采集每個(gè)聲發(fā)射傳感器獲得的測(cè)試信號(hào)x(r) ,r = 1,2....N,N為采集的測(cè)試信號(hào)x(r)的點(diǎn)數(shù)，并且為大于2的整數(shù)；步驟二、根據(jù)所述測(cè)試信號(hào)χ (r)的帶寬范圍和頻段范圍確定分解層數(shù)j和頻率帶寬B，其中j為正整數(shù)，B = fs/2J+1,
式中fs為測(cè)試信號(hào)的奈奎斯特頻率，計(jì)算獲得頻帶的上限頻率m和下限頻率η

權(quán)利要求
1.一種基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法，其特征在于 它包括以下步驟將A個(gè)聲發(fā)射傳感器等間隔排列布置在待測(cè)直升機(jī)部件的表面上，對(duì)待測(cè)直升機(jī)部件 做標(biāo)準(zhǔn)斷鉛試驗(yàn)產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)，同時(shí)采集A個(gè)聲發(fā)射傳感器采集到的聲頻信號(hào)，A為正整 數(shù)；對(duì)每一個(gè)聲發(fā)射傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行處理的過(guò)程相同，具體過(guò)程為步驟一、采集每個(gè)聲發(fā)射傳感器獲得的測(cè)試信號(hào)x(r) ,r = 1,2....N,N為采集的測(cè)試 信號(hào)x(r)的點(diǎn)數(shù)，并且為大于2的整數(shù)；步驟二、根據(jù)所述測(cè)試信號(hào)x(r)的帶寬范圍和頻段范圍確定分解層數(shù)j和頻率帶寬B， 其中j為正整數(shù)， B = fs/2J+1,式中fs為測(cè)試信號(hào)的奈奎斯特頻率，計(jì)算獲得頻帶的上限頻率m和下限頻率n
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試 方法，其特征在于所述A為6，6個(gè)聲發(fā)射傳感器距離待測(cè)直升機(jī)部件依次間隔50mm進(jìn)行設(shè)置。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法，其特征在于所述測(cè)試信號(hào)x(r)采用對(duì)待測(cè)直升機(jī)部件做多次標(biāo)準(zhǔn)段鉛試驗(yàn)產(chǎn)生測(cè)試信號(hào)的平均值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法，其特征在于所述待測(cè)直升機(jī)部件由碳纖維復(fù)合材料制成或由蜂窩復(fù)合材料制成。
全文摘要
基于諧波小波包的直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試方法，屬于直升機(jī)機(jī)械部件聲發(fā)射檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。它解決了對(duì)聲發(fā)射信號(hào)的傳播特性采用傳統(tǒng)的小波包進(jìn)行分析存在的能量泄露及頻帶選取不靈活的問(wèn)題。采集聲發(fā)射傳感器獲得的測(cè)試信號(hào)；確定分解層數(shù)j和頻率帶寬B，計(jì)算上限頻率m和下限頻率n；計(jì)算獲得諧波小波的頻域頻段值；對(duì)測(cè)試信號(hào)進(jìn)行FFT變換得到頻域離散值；計(jì)算頻域頻段值的小波變換式；計(jì)算時(shí)域信號(hào)xl(r)；變換獲得能量El；對(duì)能量El進(jìn)行歸一化處理，獲得平均能量獲得待測(cè)直升機(jī)部件測(cè)試信號(hào)的能量圖，從而得到待測(cè)直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性。本發(fā)明適用于直升機(jī)部件聲發(fā)射信號(hào)傳播特性的測(cè)試。
文檔編號(hào)G01N29/14GK102520075SQ20111045582
公開(kāi)日2012年6月27日 申請(qǐng)日期2011年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月30日
發(fā)明者于金濤, 梁廷偉, 王祁 申請(qǐng)人:哈爾濱商業(yè)大學(xué)