CN107063603A - 一种检测蜂窝结构损坏程度的方法 - Google Patents

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赵肃
任智博
施磊
谢业平
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    • G—PHYSICS
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Abstract

本发明公开了一种检测蜂窝结构损坏程度的方法。所述检测蜂窝结构损坏程度的方法包括如下步骤：步骤1：得到待测蜂窝结构的频响以及待测蜂窝结构的损坏位置；步骤2：对待测蜂窝结构的损坏位置进行有限元建模，该有限元模型称为待测有限元模型；步骤3：得到待测有限元模型中的损坏位置及其周侧在该厚度下的频响；步骤4：重复对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正并进行激励，从而找到频响与进行试验的待测蜂窝结构的损坏位置处的频响一致时的待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度；得到该损坏位置的损坏程度。本发明的检测蜂窝结构损坏程度的方法通过仿真分析，能够对实际蜂窝结构是否发生损伤以及腐蚀损伤程度给出指导意见。

Description

一种检测蜂窝结构损坏程度的方法
技术领域
本发明涉及蜂窝结构技术领域，特别是涉及一种检测蜂窝结构损坏程度的方法。
背景技术
随着工业的进步，蜂窝结构广泛用于国民生产各个领域。其中在飞机设计制造领域，蜂窝结构获得越来越重要的地位。蜂窝结构的使用能够提高结构效率，减轻结构重量。随之而来的是蜂窝结构的健康监控、腐蚀损伤检验、修复等相关问题。
现有技术中通常针对某一蜂窝结构进行相应的物理检测，采用这种方式具有如下缺点：
1、检测精度根据物理试验精度来确定，精度相对较低；
2、无法检查轻微腐蚀的蜂窝结构；
3、操作复杂。
因此，希望有一种技术方案来克服或至少减轻现有技术的至少一个上述缺陷。
发明内容
本发明的目的在于提供一种检测蜂窝结构损坏程度的方法来克服或至少减轻现有技术的中的至少一个上述缺陷。
为实现上述目的，本发明提供一种检测蜂窝结构损坏程度的方法包括如下步骤：
步骤1：将待测蜂窝结构进行激励源振动试验，从而得到待测蜂窝结构的频响，并从中得到待测蜂窝结构的损坏位置；
步骤2：对待测蜂窝结构的损坏位置进行有限元建模，从而形成待测蜂窝结构的损坏位置及其周侧的有限元模型，该有限元模型称为待测有限元模型；
步骤3：对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正，给予修正后的待测有限元模型损坏位置以及其周侧与待测蜂窝结构同样的激励，得到待测有限元模型中的损坏位置及其周侧在该厚度下的频响；
步骤4：重复对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正并进行激励，从而找到频响与进行试验的待测蜂窝结构的损坏位置处的频响一致时的待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度；确定此时待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度，从而通过该厚度得到该损坏位置的损坏程度。
优选地，所述有限元模型建立中包括如下步骤：
步骤1：确定待测蜂窝结构的几何参数：待测蜂窝结构蜂窝壁几何、力学性能、材料属性参数以及损伤发生位置、面积；
步骤2：根据待测蜂窝结构选材给单元赋予相应属性，按照实际结构设定边界条件及载荷工况。
优选地，所述频响为待测蜂窝结构中的蜂窝壁纵向传递频率。
本发明的检测蜂窝结构损坏程度的方法通过仿真分析，能够对实际蜂窝结构是否发生损伤以及腐蚀损伤程度给出指导意见，过程简单，操作方便，能够辅助蜂窝结构的无损检测。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的检测蜂窝结构损坏程度的方法的流程示意图。
具体实施方式
为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
图1是根据本发明一实施例的检测蜂窝结构损坏程度的方法的流程示意图。
如图1所示的检测蜂窝结构损坏程度的方法包括如下步骤：
步骤1：将待测蜂窝结构进行激励源振动试验，从而得到待测蜂窝结构的频响，并从中得到待测蜂窝结构的损坏位置；
步骤2：对待测蜂窝结构的损坏位置进行有限元建模，从而形成待测蜂窝结构的损坏位置及其周侧的有限元模型，该有限元模型称为待测有限元模型；
步骤3：对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正，给予修正后的待测有限元模型损坏位置以及其周侧与待测蜂窝结构同样的激励，得到待测有限元模型中的损坏位置及其周侧在该厚度下的频响；
步骤4：重复对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正并进行激励，从而找到频响与进行试验的待测蜂窝结构的损坏位置处的频响一致时的待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度；确定此时待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度，从而通过该厚度得到该损坏位置的损坏程度。
本发明的检测蜂窝结构损坏程度的方法通过仿真分析，能够对实际蜂窝结构是否发生损伤以及腐蚀损伤程度给出指导意见，过程简单，操作方便，能够辅助蜂窝结构的无损检测。
在本本实施例中，有限元模型建立中包括如下步骤：
步骤1：确定待测蜂窝结构的几何参数：待测蜂窝结构蜂窝壁几何、力学性能、材料属性参数以及损伤发生位置、面积；
步骤2：根据待测蜂窝结构选材给单元赋予相应属性，按照实际结构设定边界条件及载荷工况。
在本实施例中，频响为待测蜂窝结构中的蜂窝壁纵向传递频率。
最后需要指出的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制。尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (3)

1.一种检测蜂窝结构损坏程度的方法，其特征在于，所述检测蜂窝结构损坏程度的方法包括如下步骤：
步骤1：将待测蜂窝结构进行激励源振动试验，从而得到待测蜂窝结构的频响，并从中得到待测蜂窝结构的损坏位置；
步骤2：对待测蜂窝结构的损坏位置进行有限元建模，从而形成待测蜂窝结构的损坏位置及其周侧的有限元模型，该有限元模型称为待测有限元模型；
步骤3：对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正，给予修正后的待测有限元模型损坏位置以及其周侧与待测蜂窝结构同样的激励，得到待测有限元模型中的损坏位置及其周侧在该厚度下的频响；
步骤4：重复对待测有限元模型中的损坏位置及其周侧进行厚度修正并进行激励，从而找到频响与进行试验的待测蜂窝结构的损坏位置处的频响一致时的待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度；确定此时待测有限元模型中的损坏位置及其周侧的厚度，从而通过该厚度得到该损坏位置的损坏程度。
2.如权利要求1所述的检测蜂窝结构损坏程度的方法，其特征在于，所述有限元模型建立中包括如下步骤：
步骤1：确定待测蜂窝结构的几何参数：待测蜂窝结构蜂窝壁几何、力学性能、材料属性参数以及损伤发生位置、面积；
步骤2：根据待测蜂窝结构选材给单元赋予相应属性，按照实际结构设定边界条件及载荷工况。
3.如权利要求2所述的检测蜂窝结构损坏程度的方法，其特征在于，所述频响为待测蜂窝结构中的蜂窝壁纵向传递频率。
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