CN105675295A

CN105675295A - 直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法及装置

Info

Publication number: CN105675295A
Application number: CN201610020395.0A
Authority: CN
Inventors: 郭天才; 高俊; 廖学军; 邓旺群
Original assignee: China Aircraft Power Machinery Institute
Current assignee: China Aircraft Power Machinery Institute
Priority date: 2016-01-13
Filing date: 2016-01-13
Publication date: 2016-06-15

Abstract

本申请涉及一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹的报警方法及装置。该方法包括：采集应变测试点的多个信号；采集应变测试点的多个信号；对所述多个信号进行滤波处理；当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号；当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第二阈值时，发出报警信号。本发明的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法及装置，提出了出现疲劳微裂纹预警和报警的判断标准，采用疲劳试验已有的测试点作为监控测试点，采用疲劳试验已有的测试设备对数据进行分析处理，不需要新增设备，能够使试验人员精确掌握裂纹萌生的具体位置，成本低，工艺流程简单，操作方便。

Description

直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法及装置

技术领域

本发明涉及直升机部件检测技术领域，特别地，涉及一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法及装置。

背景技术

检测和分析疲劳试验裂纹的方法和技术很多，如柔度法、电位法、显微镜直接观测法、FFD法、直升机传动系统部件寿命的获取方法和声发射技术等。这些方法都有各自的优点和局限性，但它们共同的特点是操作繁琐，需要相应的精密仪器支持，成本高昂。与本发明有共同点并且比较新颖的现有技术是直升机传动系统部件寿命的获取方法和燕尾榫联接结构微动疲劳裂纹的检测技术，它们都是通过监控应变值的变化来发现裂纹。目前公布的与本报警方法有类似预测故障功能的最新方法是直升机传动系统部件寿命的获取方法，但它主要适用于科研飞行时故障的预测，确保飞行安全，用于疲劳试验微裂纹报警则成本太高。夏青元2005年12月发表在《航空动力学报》上的《燕尾榫联接结构微动疲劳裂纹的检测技术》适宜于宏观裂纹报警，但全文没有明确提出对微裂纹如何预警和报警的具体方法。目前，还没有针对直升机传动系统浇注件微裂纹监控的简易办法、预警和报警的具体措施。现有方法进行的直升机传动系统浇注件疲劳试验，能知道裂纹的大致部位，但因为发生裂纹的时间和裂纹的位置离散性较大，裂纹萌生到裂纹扩展的时间很短，发生微裂纹的时间和裂纹萌生的初始位置不好确定等问题，试验中止时，裂纹经常已经扩展，难以准确的知道裂纹萌生的位置，不利于当试验件需要改进时更准确的掌握需要改进的具体位置。因此，需要一种新的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开提供一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法，能够及时掌握疲劳试验发生微裂纹的时间和具体位置的报警方法。

本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。

根据本公开的第一方面，一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹的报警方法，包括：采集应变测试点的多个信号；对所述多个信号进行滤波处理；当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号；当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第二阈值时，发出报警信号。

根据一示例实施例，所述滤波处理包括过滤掉常规干扰信号和毛刺信号。

根据一示例实施例，所述第一阈值的取值范围包括超出所述多个信号初始值的峰峰值的8％～12％。

根据一示例实施例，所述第二阈值的取值范围包括超出所述多个信号初始值的峰峰值的18％～32％。

根据本公开的第二方面，一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹的报警装置，包括：采集模块，用于采集应变测试点的多个信号；滤波模块，用于对所述多个信号进行滤波处理；判断模块，用于当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号；当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第二阈值时，发出报警信号。

根据一示例实施例，所述滤波处理包括过滤常规干扰信号和毛刺信号。

根据一示例实施例，所述第一阈值的取值范围包括超出所述多个信号的初始信号峰峰值的8％～12％。

根据一示例实施例，所述第二阈值的取值范围包括超出所述多个信号的初始信号峰峰值的18％～32％。

本发明的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法及装置，提出了出现疲劳微裂纹预警和报警的判断标准，采用疲劳试验已有的测试点作为监控测试点，采用疲劳试验已有的测试设备对数据进行分析处理，不需要新增设备，能够使试验人员精确掌握裂纹萌生的具体位置，成本低，工艺流程简单，操作方便。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本公开。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施例，本公开的上述和其它目标、特征及优点将变得更加显而易见。

图1示意性示出根据本公开示例实施方式的直升机传动系统浇注件疲劳试验部分监控测试点的示意图。

图2示意性示出根据本公开示例实施方式的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法的步骤框图。

图3示意性示出根据本公开示例实施方式的直升机尾部减速器机匣疲劳试验微裂纹报警方法的步骤框图。

图4示意性示出根据本公开示例实施方式的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警装置的示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的范例；相反，提供这些实施方式使得本公开将更加全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。附图仅为本公开的示意性图解，并非一定是按比例绘制。图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。

此外，所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施方式中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施方式的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而省略所述特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下，不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作以避免喧宾夺主而使得本公开的各方面变得模糊。

附图中所示的一些方框图是功能实体，不一定必须与物理或逻辑上独立的实体相对应。可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。

本发明的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法不需要新增设备，可利用疲劳试验中已有的应变计和应变测试系统。如图1所示，以尾部减速器机匣微裂纹监控为例，尾部减速器机匣疲劳试验时共粘贴了28个应变计，试验频率为1Hz。可选取全部应变计作为微裂纹监控点，图1中示出了部分应变测试点1。

如图2所示，直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法，包括步骤S202至S208：

在步骤S202中，采集应变测试点的多个信号。

其中，可利用疲劳试验的应变计和应变测试系统，不需要新增设备，采集疲劳试验中的应变计的多个信号。

在步骤S204中，对多个信号进行滤波处理。

其中，可对多个信号进行滤波处理，以滤除干扰信号和毛刺信号。

在步骤S206中，当多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号。

其中，疲劳试验开始后，可先统计初始应变信号的峰峰值作为初始值，监测实时测得信号的峰峰值，并与初始值进行比较，当有实时信号的峰峰值超出初始值的峰峰值达到第一阈值时，观察该超出的峰峰值是否有规律的重复出现，如果是有规律的重复出现，则可发出预警信号，需要密切观察。

在步骤S208中，当多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第二阈值时，发出报警信号。

其中，当有实时信号的峰峰值超出初始值的峰峰值达到第二阈值时，观察该超出的峰峰值是否有规律的重复出现，如果是有规律的重复出现，则可发出报警信号，立即中止试验，检查数值急剧变大的应变计附近是否有微裂纹。

本公开的直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹报警方法提出了出现疲劳微裂纹预警和报警的判断标准，不需要新增设备，能够使试验人员精确掌握裂纹萌生的具体位置，成本低，工艺流程简单，操作方便。

如图3所示，以尾部减速器机匣为例进行说明，微裂纹报警方法包括步骤S302至S308：

在步骤S302中，采集应变测试点的多个信号。

其中，开始尾部减速器机匣疲劳试验，设置采样率为1KHz。系统稳定后，采集应变测试点的多个初始信号，计算每个初始信号的峰峰值作为初始值。

在步骤S304中，对多个信号进行滤波处理。

其中，可对多个信号进行滤波处理，以滤除干扰信号和毛刺信号。上述干扰信号主要包括频率在50hz的常规干扰信号。

在步骤S306中，当多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到10％时，发出预警信号。

其中，利用疲劳试验测试仪器的虚拟通道计算每个信号的峰峰值实时计算得到的峰峰值与初始值进行比较，如果其差值超出10％，且根据1KHz采样率，判断1分钟之内连续出现的次数，如果超过10次，则可将对应的应变计用红色字体输出到屏幕正中央。还可设置一个或门，只要有应变值变化满足上述条件，则可发出预警信号。上述实时计算得到的峰峰值与初始值进行比较，其差值设定为10％，实际操作中，可以通过人为设定的方式在一个范围内取值，例如，8％～12％，只要能达到预警的目的即可，本公开不以此为限。同时，本实施例在出现异常信号超过10次时设定为启动预警，实际操作中，还可减少或增加次数，例如50次，可根据经验进行人为设定，本公开不以此为限。

为进一步增加判断的准确性，还可在发出预警信号的同时，输出一个控制信号中止试验。试验人员调出所有测试数据，确认其信号的真实性，真实无误后调出变化超出10％的信号进行确认。

在步骤S308中，当多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到20％时，发出报警信号。

其中，发出预警后，密切观察信号的变化，当实时计算的峰峰值与初始值比较，变化超出20％时，且根据1KHz采样率，判断1分钟之内连续出现的次数，如果超过10次，则可将对应的应变计用红色字体输出到屏幕正中央。还可设置一个或门，只要有应变值变化满足上述条件，则可发出报警信号，并停止试验。

需要说明的是，上述实时计算得到的峰峰值与初始值进行比较，其差值设定为20％，实际操作中，可以通过人为设定的方式在一个范围内取值，例如，18％～32％，只要能达到报警的目的即可，本公开不以此为限。同时，本实施例在出现异常信号超过10次时判断为异常，实际操作中，还可减少或增加次数，例如50次，可根据经验进行人为设定，本公开不以此为限。

正式报警后，可停止试验，此时试验件处于裂纹刚刚萌生或即将萌生的状态。分析报警的应变计，寻找峰峰值最大的应变计是否满足应变值出现了最大值后开始迅速下降，往往该处就是裂纹萌生的地方，如果波形的最后状态还处于峰峰值继续变大的状态，则只留下该通道的波形放置在屏幕正中央。

重新试验，此时试验持续时间极短，不再设置报警，当该通道的波形出现峰峰值下降时立即停止试验，拆卸检查，重点检查应变值变化超出20％的通道，一般情况下微裂纹将萌生在这些应变计附近领域。

如图4所示，直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹的报警装置，包括：

采集模块402，用于采集应变测试点的多个信号；

滤波模块404，用于对多个信号进行滤波处理；

判断模块406，用于当多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号；当多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第二阈值时，发出报警信号。

关于上述实施方式中的装置，其中各个模块执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

以上具体地示出和描述了本发明的示例性实施方式。应该理解，本发明不限于所公开的实施方式，相反，本发明意图涵盖包含在所附权利要求范围内的各种修改和等效置换。

Claims

1.一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹的报警方法，其特征在于，包括：

采集应变测试点的多个信号；

对所述多个信号进行滤波处理；

当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号；

当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第二阈值时，发出报警信号。

2.根据权利要求1所述的报警方法，其特征在于，所述滤波处理包括过滤常规干扰信号和毛刺信号。

3.根据权利要求1所述的报警方法，其特征在于，所述第一阈值的取值范围包括超出所述多个信号初始值的峰峰值的8％～12％。

4.根据权利要求1所述的报警方法，其特征在于，所述第二阈值的取值范围包括超出所述多个信号初始值的峰峰值的18％～32％。

5.一种直升机传动系统浇注件疲劳试验微裂纹的报警装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于采集应变测试点的多个信号；

滤波模块，用于对所述多个信号进行滤波处理；

判断模块，用于当所述多个信号中的一个或多个信号的实时峰峰值超出初始值达到第一阈值时，发出预警信号；

6.根据权利要求5所述的报警装置，其特征在于，所述滤波处理包括过滤常规干扰信号和毛刺信号。

7.根据权利要求5所述的报警装置，其特征在于，所述第一阈值的取值范围包括超出所述多个信号的初始信号峰峰值的8％～12％。

8.根据权利要求5所述的报警装置，其特征在于，所述第二阈值的取值范围包括超出所述多个信号的初始信号峰峰值的18％～32％。