專利名稱：基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法
技術領域：
本發明涉及一種基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法， 屬于直升機機械部件聲發射檢測技術領域。
背景技術：
直升機機械部件的疲勞試驗是確定直升機主要構件的使用時效，保證直升機安全使用的重要手段。在直升機部件的疲勞試驗中，利用聲發射技術(Acoustic Emission,AE) 監測可以更早發現損傷的萌生、位置、類型等情況，能有效的發現損傷部位和損傷的程度。 因此開展直升機機械部件聲發射檢測技術的研究，進一步改進和提高疲勞試驗狀態下損傷檢測的效率和精度，對準確評估直升機各重要部件壽命及安全性是非常有意義的。應用聲發射技術對設備進行無損檢測時，主要有兩個方面的影響因素一個是背景噪聲的干擾；另一個是聲波傳播過程中發生衰減、反射、模式轉換等使接收到的信號與聲發射源信號存在差異。噪聲的存在影響波形分析的可靠性，而波的傳輸特性是設備無損檢測的基礎。因此在應用聲發射技術進行檢測之前，必須研究波在設備上的傳播特性。大量的研究表明，聲發射信號的傳播特性由于受到傳輸距離、結構的連續性以及復雜性等因素的影響，會導致采集信號發生較大的失真。現有對聲發射信號的傳播特性采用傳統的小波包進行分析，而傳統的小波包分析存在很多缺點首先，由于傳統小波不具有理想盒形的頻譜特性，會造成相鄰頻段能量泄露；其次，傳統小波包頻帶以2的倍數劃分， 不能任意選取感興趣的頻帶進行分析；再次，每分解一層小波系數就會減半，造成不同層頻率分辨率不同。以上缺點使得傳統小波包分析在分析精度、使用靈活性上存在一定局限性。
發明內容
為了解決對聲發射信號的傳播特性采用傳統的小波包進行分析存在的能量泄露及頻帶選取不靈活的問題，提供一種基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法。本發明所述基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法，它包括以下步驟將A個聲發射傳感器等間隔排列布置在待測直升機部件的表面上，對待測直升機部件做標準斷鉛試驗產生測試信號，同時采集A個聲發射傳感器采集到的聲頻信號，A為正整數；對每一個聲發射傳感器采集到的信號進行處理的過程相同，具體過程為步驟一、采集每個聲發射傳感器獲得的測試信號x(r) ,r = 1,2....N,N為采集的測試信號x(r)的點數，并且為大于2的整數；步驟二、根據所述測試信號χ (r)的帶寬范圍和頻段范圍確定分解層數j和頻率帶寬B，其中j為正整數，B = fs/2J+1,
式中fs為測試信號的奈奎斯特頻率，計算獲得頻帶的上限頻率m和下限頻率η
權利要求
1.一種基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法，其特征在于 它包括以下步驟將A個聲發射傳感器等間隔排列布置在待測直升機部件的表面上，對待測直升機部件 做標準斷鉛試驗產生測試信號，同時采集A個聲發射傳感器采集到的聲頻信號，A為正整 數；對每一個聲發射傳感器采集到的信號進行處理的過程相同，具體過程為步驟一、采集每個聲發射傳感器獲得的測試信號x(r) ,r = 1,2....N,N為采集的測試 信號x(r)的點數，并且為大于2的整數；步驟二、根據所述測試信號x(r)的帶寬范圍和頻段范圍確定分解層數j和頻率帶寬B， 其中j為正整數， B = fs/2J+1,式中fs為測試信號的奈奎斯特頻率，計算獲得頻帶的上限頻率m和下限頻率n
2.根據權利要求1所述的基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試 方法，其特征在于所述A為6，6個聲發射傳感器距離待測直升機部件依次間隔50mm進行設置。
3.根據權利要求2所述的基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法，其特征在于所述測試信號x(r)采用對待測直升機部件做多次標準段鉛試驗產生測試信號的平均值。
4.根據權利要求3所述的基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法，其特征在于所述待測直升機部件由碳纖維復合材料制成或由蜂窩復合材料制成。
全文摘要
基于諧波小波包的直升機部件聲發射信號傳播特性的測試方法，屬于直升機機械部件聲發射檢測技術領域。它解決了對聲發射信號的傳播特性采用傳統的小波包進行分析存在的能量泄露及頻帶選取不靈活的問題。采集聲發射傳感器獲得的測試信號；確定分解層數j和頻率帶寬B，計算上限頻率m和下限頻率n；計算獲得諧波小波的頻域頻段值；對測試信號進行FFT變換得到頻域離散值；計算頻域頻段值的小波變換式；計算時域信號xl(r)；變換獲得能量El；對能量El進行歸一化處理，獲得平均能量獲得待測直升機部件測試信號的能量圖，從而得到待測直升機部件聲發射信號傳播特性。本發明適用于直升機部件聲發射信號傳播特性的測試。
文檔編號G01N29/14GK102520075SQ20111045582
公開日2012年6月27日 申請日期2011年12月30日 優先權日2011年12月30日
發明者于金濤, 梁廷偉, 王祁 申請人:哈爾濱商業大學