一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法与流程

文档序号:24374001发布日期:2021-03-23 11:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于,包括如下步骤:

(1)原始载荷谱的输入;

(2)原始载荷谱统计参数获取;

(3)对原始载荷谱进行功率谱密度分析,获得信号的频域特征;

(4)对载荷谱信号进行j层小波分解;

(5)根据载荷频段特征对小波系数进行重构,然后对小波分量进行分组;

(6)确定各组相对载荷阈值;

(7)识别信号中幅值高于阈值部分,定位其时间段;

(8)载荷谱信号片段形成及拼接;

(9)加速试验载荷谱与原始载荷谱对比,如关键统计参数变动较大,需要重新确定相对阈值后再次识别提取,直到关键统计参数符合要求,完成编制工作。

2.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述原始载荷谱的输入包括对输入信号作如下定义:定义预处理过的载荷谱信号为f(t);设信号总采样数为n,则任一采样点载荷数值为f(ti),其中(i=1,2,3......n)。

3.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述对载荷谱信号是进行j层小波分解是采用的daubechies小波函数。

4.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述对载荷谱信号是进行j层小波分解的结果是得到一个低频小波系数和j个高频小波系数λj,k。

5.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述根据载荷频段特征对小波系数进行重构,然后对小波分量进行分组的方法如下;

通过对步骤(4)中所得低频小波系数重构,可得一个低频小波分量(对应载荷均值);对j个高频小波系数进行重构,可得j个不同尺度下的高频小波分量(对应载荷幅值)dj(t);

由式可得:然后对小波分量进行分组,根据信号的频域特性,使每组隔离整个psd的单个频带;则有:式中,ds(t)为各组重构信号幅值。

6.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述确定各组相对载荷阈值的方法如下:根据已得到的无效载荷阈值,将其与原始载荷谱中最大载荷之比作为分组后特征载荷的相对识别阈值系数;即:ηs=0.915·σs-0.0459·σ-1/smax×100%,hs=ηs·ss·max,式中,ηs为相对识别阈值系数;smax为原始载荷谱中最大载荷;hs为各组阈值;ss·max为各组最大载荷。

7.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述识别信号中幅值高于阈值部分,定位其时间段的方法如下:比较ds(ti)与hs的大小关系,如有|ds(ti)|≥hs,则记录ti;如|ds(ti)|<hs,则比较下一个采样点ds(ti+1)与hs的大小关系;由此可得到所有载荷幅值超过阈值的对应时间点t1,t2,t3...;如时间点连续,则可形成不同的时间段t1,t2,t3...。

8.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述载荷谱信号片段形成及拼接的方法如下:步骤(7)所得为零件主要工作频段载荷幅值超过阈值对应时间段t1,t2,t3...,根据此时间段分布,对原载荷谱信号f(t)中对应的f(tj)片段予以保留,对其余片段认定为无效载荷予以删除;对所有保留信号片段进行连接,并对连接点进行适当光滑处理,形成加速试验载荷谱。

9.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于,所述加速试验载荷谱与原始载荷谱对比是比较编辑前后的关键统计参数,确保编制的载荷谱保留原载荷谱的关键信息。

10.根据权利要求1所述一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于:所述关键统计参数包括载荷谱的均值、变程、均方根、峰值系数、载荷循环次数及分布、功率谱密度。


技术总结
本发明公开了一种特征载荷识别及加速试验载荷谱编制方法,其特征在于,包括如下步骤:(1)原始载荷谱的输入;(2)原始载荷谱统计参数获取;(3)对原始载荷谱进行功率谱密度分析,获得信号的频域特征;(4)对载荷谱信号进行j层小波分解;(5)根据载荷频段特征对小波系数进行重构,然后对小波分量进行分组;(6)确定各组相对载荷阈值;(7)识别信号中幅值高于阈值部分,定位其时间段;(8)载荷谱信号片段形成及拼接;(9)加速试验载荷谱与原始载荷谱对比,如关键统计参数变动较大,需要重新确定相对阈值后再次识别提取,直到关键统计参数符合要求,完成编制工作。

技术研发人员:沈永峰;张杰;陈庆东;沈宇涛
受保护的技术使用者:上海电机学院
技术研发日:2020.11.24
技术公布日:2021.03.23
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