一种构件损伤检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及结构探伤技术领域，具体涉及一种构件损伤检测方法。
【背景技术】
[0002]现有的结构损伤检测技术，可以对多种材料和结构形式的构件进行无损检测，并能给出精确的损伤尺寸及部位。但是，现有的检测设备往往成本较高，对操作人员技术要求也高；另外，在检测时，由于无法事先了解试件损伤与否，只能盲目地对可能存在损伤的部位逐一进行无损检测，使得检测效率低下；进一步，对于尺度较大且损伤部位比较隐蔽的的结构，检测更加困难。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种构件损伤检测方法，以解决目前的结构损伤检测技术检测效率低、检测难度大的问题。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]一种构件损伤检测方法，包括如下步骤:
[0006]步骤一、根据待测试件的尺度，将所述待测试件在第一工作台上进行预定条件的支持约束；
[0007]步骤二、在所述待测试件表面均匀分散粘贴第一加速度传感器；
[0008]步骤三、通过第一激振器给所述待测构件施加激励力，所述第一加速度传感器检测到所述待测构件在所述激励力作用下所产生的加速度传感器信号；
[0009]步骤四、通过第一动态数据采集处理系统采集所述加速度传感器信号，并输出模态频率数据；
[0010]步骤五、根据所述模态频率数据绘制出所述待测试件的模态频率，将所述待测试件的模态频率与完好试件的模态频率进行对比，根据对比结构来判断出所述待测试件是否具有损伤，其中所述完好试件的形状、结构以及材料均与所述待测试件相同。
[0011 ] 可选地，在所述步骤一之前，还包括测量所述完好试件的模态频率的步骤:
[0012]将所述完好试件在所述第一工作台上进行与所述待测试件相同条件的支持约束；
[0013]在所述完好试件表面上与所述待测试件相同位置处粘贴所述第一加速度传感器;
[0014]通过所述第一激振器向所述完好试件施加与所述待测试件相同的激励力，所述第一加速度传感器检测到所述完好构件的加速度传感器信号；
[0015]通过所述第一动态数据采集处理系统采集所述完好构件的加速度传感器信号，并输出模态频率数据；
[0016]根据所述模态频率数据绘制出所述完好试件的模态频率。
[0017]可选地，所述的构件损伤检测方法还包括，与所述步骤一至步骤四同步进行的测量所述完好试件的模态频率的步骤:
[0018]将所述完好试件在第二工作台上进行与所述待测试件相同条件的支持约束；
[0019]在所述完好试件表面上与所述待测试件相同位置处粘贴第二加速度传感器，所述第二加速度传感器与所述第一加速度传感器型号相同；
[0020]通过第二激振器向所述完好试件施加与所述待测试件相同的激励力，所述第二加速度传感器检测到所述完好构件的加速度传感器信号，其中，所述第二激振器与所述第一激振器型号相同；
[0021 ] 通过第二动态数据采集处理系统采集所述完好构件的加速度传感器信号，并输出模态频率数据；
[0022]根据所述模态频率数据绘制出所述完好试件的模态频率。
[0023]本发明的有益效果:
[0024]本发明的构件损伤检测方法中，通过采用动态数据采集处理系统，采集处理在一预定边界支持条件下的待测构件受初始激励力所产生的加速度传感器信号，并最终得到待测构件的模态频率，再将该模态频率与同等条件下完好构件的模态频率值进行对比分析，从而判断待测构件是否损伤甚至损伤程度；本发明的检测方法简单，能够满足难于预测具体损伤部位的待测构件，也能一次性检出是否发生损伤，提高了检测效率，同时操作简便易行、经济可靠。
【附图说明】
[0025]图1是本发明构件损伤检测方法适用的一个实施例的检测系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0026]这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。
[0027]如图1所示，本发明一个实施例的构件损伤检测系统结构示意图。基于该检测系统，本发明的构件损伤检测方法，可以包括如下步骤:
[0028]步骤一、根据待测试件11的尺度，将待测试件11在第一工作台上进行预定条件的支持约束。其中，预定条件的支持约束是指待测试件11的支持方式，例如用夹具固支或者是悬挂。
[0029]步骤二、在待测试件11表面均匀分散粘贴加速度传感器12。
[0030]步骤三、通过激振器13给待测构件11施加激励力，加速度传感器12检测到待测构件11在激励力作用下所产生的加速度传感器信号。
[0031]步骤四、通过动态数据采集处理系统14采集所述加速度传感器信号，并输出模态频率数据。
[0032]步骤五、根据模态频率数据绘制出待测试件的模态频率，将待测试件11的模态频率与完好试件21的模态频率进行对比，根据对比结构来判断出待测试件11是否具有损伤。其中完好试件21的形状、结构以及材料均与待测试件11相同。进一步，绘制出待测试件11的模态频率的步骤可以是手动绘制，也可以是动态数据采集处理系统14绘制；模态频率对比步骤也可以是手动或者通过动态数据采集处理系统14进行。
[0033]本发明的构件损伤检测方法中，通过采用动态数据采集处理系统14，采集处理在一预定边界支持条件下的待测构件11受初始激励力所产生的加速度传感器信号，并最终得到待测构件的模态频率，再将该模态频率与同等条件下完好构件21的模态频率值进行对比分析，从而判断待测构件是否损伤，甚至可以根据模态频率差值大小初步判断待测构件损伤的程度；本检测方法简单，能够满足难于预测具体损伤部位的待测构件，也能一次性检出是否发生损伤，提高了检测效率，同时操作简便易行、经济可靠。
[0034]进一步，在上述步骤一之前，还包括测量完好试件21的模态频率的步骤，可以参照待测试件11模态频率的测试方法，具体如下:
[0035]首先、将完好试件21在第一工作台上进行与待测试件11相同条件的支持约束；再在完好试件21表面上与待测试件11相同位置处粘贴加速度传感器12 ;再通过激振器13向完好试件21施加与待测试件11相同的激励力，加速度传感器12检测到完好构件21的加速度传感器信号；再通过动态数据采集处理系统14采集完好构件21的加速度传感器信号，并输出模态频率数据；最终根据模态频率数据绘制出完好试件21的模态频率。
[0036]进一步，本发明的构件损伤检测方法还可以包括，与步骤一至步骤四同步进行的测量完好试件21的模态频率的步骤，也即是将待测试件11模态频率检测与完好试件21模态频率检测同时进行，可以用在完好试件21模态频率未事先有储备的情况，并且可以进一步提高完好试件21模态频率的真实性，使得检测结果更准确。具体地，包括如下步骤:
[0037]首先，将完好试件21在第二工作台(可以与待测试件11检测时用同一个工作台)上进行与待测试件11相同条件的支持约束。再在完好试件21表面上与待测试件11相同位置处粘贴第二加速度传感器22，第二加速度传感器22与第一加速度传感器12型号相同。再通过第二激振器23向完好试件21施加与待测试件11相同的激励力，第二加速度传感器22检测到完好构件21的加速度传感器信号，其中，第二激振器23与第一激振器13型号相同。再通过第二动态数据采集处理系统24采集完好构件21的加速度传感器信号，并输出模态频率数据。再根据模态频率数据绘制出完好试件的模态频率。另外，得到完好试件21的模态频率后可以输入到步骤五的第一动态数据采集处理系统14中进行对比，也可以同时输出以后通过其他的处理系统进行对比，或者可以手动对比，不再赘述。
[0038]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种构件损伤检测方法，其特征在于，包括如下步骤: 步骤一、根据待测试件的尺度，将所述待测试件在第一工作台上进行预定条件的支持约束； 步骤二、在所述待测试件表面均匀分散粘贴第一加速度传感器； 步骤三、通过第一激振器给所述待测构件施加激励力，所述第一加速度传感器检测到所述待测构件在所述激励力作用下所产生的加速度传感器信号； 步骤四、通过第一动态数据采集处理系统采集所述加速度传感器信号，并输出模态频率数据； 步骤五、根据所述模态频率数据绘制出所述待测试件的模态频率，将所述待测试件的模态频率与完好试件的模态频率进行对比，根据对比结构来判断出所述待测试件是否具有损伤，其中所述完好试件的形状、结构以及材料均与所述待测试件相同。2.根据权利要求1所述的构件损伤检测方法，其特征在于，在所述步骤一之前，还包括测量所述完好试件的模态频率的步骤: 将所述完好试件在所述第一工作台上进行与所述待测试件相同条件的支持约束； 在所述完好试件表面上与所述待测试件相同位置处粘贴所述第一加速度传感器； 通过所述第一激振器向所述完好试件施加与所述待测试件相同的激励力，所述第一加速度传感器检测到所述完好构件的加速度传感器信号； 通过所述第一动态数据采集处理系统采集所述完好构件的加速度传感器信号，并输出模态频率数据； 根据所述模态频率数据绘制出所述完好试件的模态频率。3.根据权利要求1所述的构件损伤检测方法，其特征在于，还包括与所述步骤一至步骤四同步进行的测量所述完好试件的模态频率的步骤: 将所述完好试件在所述第二工作台上进行与所述待测试件相同条件的支持约束； 在所述完好试件表面上与所述待测试件相同位置处粘贴第二加速度传感器，所述第二加速度传感器与所述第一加速度传感器型号相同； 通过第二激振器向所述完好试件施加与所述待测试件相同的激励力，所述第二加速度传感器检测到所述完好构件的加速度传感器信号，其中，所述第二激振器与所述第一激振器型号相同； 通过第二动态数据采集处理系统采集所述完好构件的加速度传感器信号，并输出模态频率数据； 根据所述模态频率数据绘制出所述完好试件的模态频率。
【专利摘要】本发明涉及结构探伤技术领域，具体涉及一种构件损伤检测方法，以解决目前的结构损伤检测技术检测效率低、检测难度大的问题。本发明的构件损伤检测方法中，通过采用动态数据采集处理系统，采集处理在一预定边界支持条件下的待测构件受初始激励力所产生的加速度传感器信号，并最终得到待测构件的模态频率，再将该模态频率与同等条件下完好构件的模态频率值进行对比分析，从而判断待测构件是否损伤甚至损伤程度；检测方法简单，能够满足难于预测具体损伤部位的待测构件，也能一次性检出是否发生损伤，提高了检测效率，同时操作简便易行、经济可靠。
【IPC分类】G01M7/02
【公开号】CN104897353
【申请号】CN201510350061
【发明人】王炜
【申请人】中国航空工业集团公司西安飞机设计研究所
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月23日