CN112414683A - 基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统 - Google Patents

基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112414683A
CN112414683A CN201911345666.XA CN201911345666A CN112414683A CN 112414683 A CN112414683 A CN 112414683A CN 201911345666 A CN201911345666 A CN 201911345666A CN 112414683 A CN112414683 A CN 112414683A
Authority
CN
China
Prior art keywords
loosening
mahalanobis distance
vibration displacement
bolt
displacement response
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201911345666.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN112414683B (zh
Inventor
伍济钢
邵俊
杨天龙
成远
杜义贤
王刚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hunan University of Science and Technology
Original Assignee
Hunan University of Science and Technology
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hunan University of Science and Technology filed Critical Hunan University of Science and Technology
Priority to CN201911345666.XA priority Critical patent/CN112414683B/zh
Publication of CN112414683A publication Critical patent/CN112414683A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112414683B publication Critical patent/CN112414683B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M13/00—Testing of machine parts

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measurement Of Mechanical Vibrations Or Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

本发明涉及一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统。所述松动螺栓位置定位方法包括：在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点；在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取无松动振动位移响应信号以及有松动振动位移响应信号；根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离；对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离；根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。采用本发明所提供的松动螺栓位置定位方法及系统能够降低人工排查工作量，提高排查效率。

Description

基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统
技术领域
本发明涉及松动螺栓位置定位领域，特别是涉及一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统。
背景技术
螺栓联接因其具有拆卸方便、成本低等优点，广泛应用于各种结构联接中。在设备运行过程中，螺栓联接结构不可避免的受到外界环境激励的影响，特别是当外部激励频率与结构的某一阶频率或几阶模态频率相同或者接近时，容易发生共振导致螺栓联接发生松动。在大型设备中，其结构上广泛采用较多的螺栓联接，在众多螺栓中准确找出松动螺栓的位置将对设备结构的健康维护具有重要的意义。而现有的松动螺栓位置定位是依靠人工进行逐一排查，在众多螺栓中找到其中的松动螺栓工作量大且效率极低。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统，以解决依靠人工排查松动螺栓的工作量大，效率低的问题。
为实现上述目的，本发明提供了如下方案：
一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法，包括：
在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点；
在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号；
根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离；
对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离；
根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。
可选的，所述根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离，具体包括：
将无松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取无松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述无松动振动位移响应信号序列为螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号排列组成的无松动振动位移响应信号序列；L为信号的分段数；
将有松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取有松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述有松动振动位移响应信号序列为螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号排列组成的有松动振动位移响应信号序列；
根据公式
Figure BDA0002333274190000021
计算第k个所述散斑点无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；其中，
Figure BDA0002333274190000022
为无松动状态下第k个所述散斑点无松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000023
为有松动状态下第k个所述散斑点有松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000024
为第k个所述散斑点的无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；V为
Figure BDA0002333274190000025
和
Figure BDA0002333274190000026
所构成的总体的协方差矩阵；k为散斑点的个数；i为信号段数，i＝1,2,3,...,L；T为矩阵的转置符号；
根据
Figure BDA0002333274190000027
计算平均马氏距离；其中，d(k)为第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离。
可选的，所述对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离，具体包括：
根据各个所述散斑点的所述平均马氏距离，确定所述平均马氏距离的最大值dmax和最小值dmin；
根据公式
Figure BDA0002333274190000031
计算出归一化后的平均马氏距离值；
其中，d(k)'为归一化后的第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离值；dmax为未归一化的平均马氏距离最大值；dmin为未归一化的平均马氏距离最小值。
可选的，所述根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置，具体包括：
比较各个所述散斑点的所述归一化处理后的平均马氏距离，确定最大的归一化处理后的平均马氏距离；
确定所述最大的归一化处理后的平均马氏距离所对应的散斑点为松动螺栓位置。
一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位系统，包括：
散斑点位置确定模块，用于在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点；
无松动振动位移响应信号以及有松动振动位移响应信号获取模块，用于在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号；
平均马氏距离计算模块，用于根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离；
归一化处理模块，用于对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离；
松动螺栓位置确定模块，用于根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。
可选的，所述平均马氏距离计算模块具体包括：
无松动状态下各段信号获取单元，用于将无松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取无松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述无松动振动位移响应信号序列为螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号排列组成的无松动振动位移响应信号序列；L为信号的分段数；
有松动状态下各段信号获取单元，用于将有松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取有松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述有松动振动位移响应信号序列为螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号排列组成的有松动振动位移响应信号序列；
马氏距离计算单元，用于根据公式
Figure BDA0002333274190000041
计算第k个所述散斑点无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；其中，
Figure BDA0002333274190000042
为无松动状态下第k个所述散斑点无松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000043
为有松动状态下第k个所述散斑点有松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000044
为第k个所述散斑点的无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；V为
Figure BDA0002333274190000045
和
Figure BDA0002333274190000046
所构成的总体的协方差矩阵；k为散斑点的个数；i为信号段数，i＝1,2,3,...,L；T为矩阵的转置符号；
平均马氏距离计算单元，用于根据
Figure BDA0002333274190000047
计算平均马氏距离；其中，d(k)为第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离。
可选的，所述归一化处理模块具体包括：
最大值和最小值确定单元，用于根据各个所述散斑点的所述平均马氏距离，确定所述平均马氏距离的最大值dmax和最小值dmin；
平均马氏距离值单元，用于根据公式
Figure BDA0002333274190000048
计算出归一化后的平均马氏距离值；
其中，d(k)'为归一化后的第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离值；dmax为未归一化的平均马氏距离最大值；dmin为未归一化的平均马氏距离最小值。
可选的，所述松动螺栓位置确定模块具体包括：
最大的归一化处理后的平均马氏距离确定单元，用于比较各个所述散斑点的所述归一化处理后的平均马氏距离，确定最大的归一化处理后的平均马氏距离；
松动螺栓位置确定单元，用于确定所述最大的归一化处理后的平均马氏距离所对应的散斑点为松动螺栓位置。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供了一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统，通过获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各散斑点振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各散斑点振动位移响应信号，根据松动前后的螺栓振动响应信号之间的相似度会发生较大变化原理，计算松动前后的螺栓振动响应信号之间的平均马氏距离，并根据归一化处理后的平均马氏距离的大小直接确定松动螺栓位置，无需人工逐一排查，能够直接确定松动螺栓位置，操作简单，容易实现，降低了排查工作量，提高了排查效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获取其他的附图。
图1为本发明所提供的基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法流程图；
图2为本发明所提供的基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位系统结构图。
具体实施方式
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清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统，能够降低人工排查工作量，提高排查效率。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明所提供的基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法流程图，如图1所示，一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法，包括：
步骤101：在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点。
步骤102：在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号。
步骤103：根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离。
所述步骤103具体包括：
将无松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取无松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述无松动振动位移响应信号序列为螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号排列组成的无松动振动位移响应信号序列；L为信号的分段数，L＝1,2,3,...,N；
将有松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取有松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述有松动振动位移响应信号序列为螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号排列组成的有松动振动位移响应信号序列；
根据公式
Figure BDA0002333274190000061
计算第k个所述散斑点无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；其中，
Figure BDA0002333274190000071
为无松动状态下第k个所述散斑点无松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000072
为有松动状态下第k个所述散斑点有松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000073
为第k个所述散斑点的无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；V为
Figure BDA0002333274190000074
和
Figure BDA0002333274190000075
所构成的总体的协方差矩阵；k为散斑点的个数，k＝1,2,3,...,M；i为信号段数，i＝1,2,3,...,L；T为矩阵的转置符号；
根据
Figure BDA0002333274190000076
计算平均马氏距离；其中，d(k)为第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离。
步骤104：对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离。
所述步骤104具体包括：
根据各个所述散斑点的所述平均马氏距离，确定所述平均马氏距离的最大值dmax和最小值dmin；
根据公式
Figure BDA0002333274190000077
计算出归一化后的平均马氏距离值；
其中，d(k)'为归一化后的第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离值；dmax为未归一化的平均马氏距离最大值；dmin为未归一化的平均马氏距离最小值。
步骤105：根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。
所述步骤105具体包括：
比较各个所述散斑点的所述归一化处理后的平均马氏距离，确定最大的归一化处理后的平均马氏距离；
确定所述最大的归一化处理后的平均马氏距离所对应的散斑点为松动螺栓位置。
由于马氏距离的大小可以表征两个样本之间的相似度，两个样本的马氏距离越大，样本间的相似度越小。而在相同工作条件下，松动前后的螺栓振动响应信号之间的相似度会发生较大变化，因此，松动前后的螺栓振动位移响应信号之间的平均马氏距离的最大值所属散斑点(螺栓位置)即为螺栓松动位置。
图2为本发明所提供的基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位系统结构图，如图2所示，一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位系统，包括：
散斑点位置确定模块201，用于在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点。
无松动振动位移响应信号以及有松动振动位移响应信号获取模块202，用于在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号。
平均马氏距离计算模块203，用于根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离。
所述平均马氏距离计算模块203具体包括：
无松动状态下各段信号获取单元，用于将无松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取无松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述无松动振动位移响应信号序列为螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号排列组成的无松动振动位移响应信号序列；L为信号的分段数；
有松动状态下各段信号获取单元，用于将有松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取有松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述有松动振动位移响应信号序列为螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号排列组成的有松动振动位移响应信号序列；
马氏距离计算单元，用于根据公式
Figure BDA0002333274190000081
计算第k个所述散斑点无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；其中，
Figure BDA0002333274190000082
为无松动状态下第k个所述散斑点无松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000091
为有松动状态下第k个所述散斑点有松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure BDA0002333274190000092
为第k个所述散斑点的无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；V为
Figure BDA0002333274190000093
和
Figure BDA0002333274190000094
所构成的总体的协方差矩阵；k为散斑点的个数，k＝1,2,3,...,M；i为信号段数，i＝1,2,3,...,L；T为矩阵的转置符号；
平均马氏距离计算单元，用于根据
Figure BDA0002333274190000095
计算平均马氏距离；其中，d(k)为第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离。
归一化处理模块204，用于对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离。
所述归一化处理模块204具体包括：
最大值和最小值确定单元，用于根据各个所述散斑点的所述平均马氏距离，确定所述平均马氏距离的最大值dmax和最小值dmin；
平均马氏距离值单元，用于根据公式
Figure BDA0002333274190000096
计算出归一化后的平均马氏距离值；
其中，d(k)'为归一化后的第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离值；dmax为未归一化的平均马氏距离最大值；dmin为未归一化的平均马氏距离最小值。
松动螺栓位置确定模块205，用于根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。
所述松动螺栓位置确定模块205具体包括：
最大的归一化处理后的平均马氏距离确定单元，用于比较各个所述散斑点的所述归一化处理后的平均马氏距离，确定最大的归一化处理后的平均马氏距离；
松动螺栓位置确定单元，用于确定所述最大的归一化处理后的平均马氏距离所对应的散斑点为松动螺栓位置。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (8)

1.一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法，其特征在于，包括：
在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点；
在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号；
根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离；
对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离；
根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。
2.根据权利要求1所述的松动螺栓位置定位方法，其特征在于，所述根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离，具体包括：
将无松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取无松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述无松动振动位移响应信号序列为螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号排列组成的无松动振动位移响应信号序列；L为信号的分段数；
将有松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取有松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述有松动振动位移响应信号序列为螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号排列组成的有松动振动位移响应信号序列；
根据公式
Figure FDA0002333274180000011
计算第k个所述散斑点无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；其中，
Figure FDA0002333274180000012
为无松动状态下第k个所述散斑点无松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure FDA0002333274180000013
为有松动状态下第k个所述散斑点有松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure FDA0002333274180000014
为第k个所述散斑点的无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；V为
Figure FDA0002333274180000021
和
Figure FDA0002333274180000022
所构成的总体的协方差矩阵；k为散斑点的个数；i为信号段数，i＝1,2,3,...,L；T为矩阵的转置符号；
根据
Figure FDA0002333274180000023
计算平均马氏距离；其中，d(k)为第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离。
3.根据权利要求2所述的松动螺栓位置定位方法，其特征在于，所述对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离，具体包括：
根据各个所述散斑点的所述平均马氏距离，确定所述平均马氏距离的最大值dmax和最小值dmin；
根据公式
Figure FDA0002333274180000024
计算出归一化后的平均马氏距离值；
其中，d(k)'为归一化后的第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离值；dmax为未归一化的平均马氏距离最大值；dmin为未归一化的平均马氏距离最小值。
4.根据权利要求1所述的松动螺栓位置定位方法，其特征在于，所述根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置，具体包括：
比较各个所述散斑点的所述归一化处理后的平均马氏距离，确定最大的归一化处理后的平均马氏距离；
确定所述最大的归一化处理后的平均马氏距离所对应的散斑点为松动螺栓位置。
5.一种基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位系统，其特征在于，包括：
散斑点位置确定模块，用于在螺栓联接结构上喷涂散斑点，并确定各个螺栓位置处的散斑点；
无松动振动位移响应信号以及有松动振动位移响应信号获取模块，用于在相同的工作条件下，利用机器视觉测量方法获取螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号以及螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号；
平均马氏距离计算模块，用于根据所述无松动振动位移响应信号和所述有松动振动位移响应信号计算在螺栓松动前后各个散斑点处振动位移响应信号的平均马氏距离；
归一化处理模块，用于对所述平均马氏距离进行归一化处理，确定归一化处理后的平均马氏距离；
松动螺栓位置确定模块，用于根据所述归一化处理后的平均马氏距离确定松动螺栓位置。
6.根据权利要求5所述的松动螺栓位置定位系统，其特征在于，所述平均马氏距离计算模块具体包括：
无松动状态下各段信号获取单元，用于将无松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取无松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述无松动振动位移响应信号序列为螺栓无松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的无松动振动位移响应信号排列组成的无松动振动位移响应信号序列；L为信号的分段数；
有松动状态下各段信号获取单元，用于将有松动振动位移响应信号序列平均分为L段，获取有松动状态下的各个所述散斑点的各段信号；所述有松动振动位移响应信号序列为螺栓有松动状态下的螺栓联接结构上各个所述散斑点的有松动振动位移响应信号排列组成的有松动振动位移响应信号序列；
马氏距离计算单元，用于根据公式
Figure FDA0002333274180000031
计算第k个所述散斑点无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；其中，
Figure FDA0002333274180000032
为无松动状态下第k个所述散斑点无松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure FDA0002333274180000033
为有松动状态下第k个所述散斑点有松动振动位移响应信号的第i段信号；
Figure FDA0002333274180000034
为第k个所述散斑点的无松动状态下第i段信号和有松动状态下第i段信号的马氏距离；V为
Figure FDA0002333274180000035
和
Figure FDA0002333274180000036
所构成的总体的协方差矩阵；k为散斑点的个数；i为信号段数，i＝1,2,3,...,L；T为矩阵的转置符号；
平均马氏距离计算单元，用于根据
Figure FDA0002333274180000041
计算平均马氏距离；其中，d(k)为第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离。
7.根据权利要求6所述的松动螺栓位置定位系统，其特征在于，所述归一化处理模块具体包括：
最大值和最小值确定单元，用于根据各个所述散斑点的所述平均马氏距离，确定所述平均马氏距离的最大值dmax和最小值dmin；
平均马氏距离值单元，用于根据公式
Figure FDA0002333274180000042
计算出归一化后的平均马氏距离值；
其中，d(k)'为归一化后的第k个散斑点在松动前后的振动响应信号的平均马氏距离值；dmax为未归一化的平均马氏距离最大值；dmin为未归一化的平均马氏距离最小值。
8.根据权利要求5所述的松动螺栓位置定位系统，其特征在于，所述松动螺栓位置确定模块具体包括：
最大的归一化处理后的平均马氏距离确定单元，用于比较各个所述散斑点的所述归一化处理后的平均马氏距离，确定最大的归一化处理后的平均马氏距离；
松动螺栓位置确定单元，用于确定所述最大的归一化处理后的平均马氏距离所对应的散斑点为松动螺栓位置。
CN201911345666.XA 2019-12-24 2019-12-24 基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统 Active CN112414683B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911345666.XA CN112414683B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201911345666.XA CN112414683B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112414683A true CN112414683A (zh) 2021-02-26
CN112414683B CN112414683B (zh) 2022-08-02

Family

ID=74844015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201911345666.XA Active CN112414683B (zh) 2019-12-24 2019-12-24 基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN112414683B (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114166479A (zh) * 2021-10-26 2022-03-11 山东大齐通信电子有限公司 一种电机螺栓的动态检测及紧固装置与方法
CN116754122A (zh) * 2023-06-21 2023-09-15 零点创新科技有限公司 一种基于物联网测试螺栓稳定性的方法及装置

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11285994A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Nachi Fujikoshi Corp ボルト位置自動計測装置
JP2007239763A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Hitachi Ltd フランジ締付け状態検査方法及びそれに用いるフランジ
CN103995229A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 浙江工业大学 一种基于特征选取和马氏距离的电机健康监测和异常诊断方法
CN104180983A (zh) * 2014-09-02 2014-12-03 苏州市计量测试研究所 一种机械振动台紧固件监控系统及其监控方法
CN109029382A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 上海矩尺土木科技有限公司 一种螺栓防松预警监测装置
CN109541028A (zh) * 2018-12-26 2019-03-29 湖南科技大学 一种风力机叶片裂纹位置定位检测方法及系统
CN110044566A (zh) * 2018-11-06 2019-07-23 西安交通大学 一种基于振动模态信息的螺栓松动程度判别方法
CN110595745A (zh) * 2019-04-26 2019-12-20 深圳市豪视智能科技有限公司 针对设备的固定螺丝异常的检测方法及相关产品

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11285994A (ja) * 1998-04-02 1999-10-19 Nachi Fujikoshi Corp ボルト位置自動計測装置
JP2007239763A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Hitachi Ltd フランジ締付け状態検査方法及びそれに用いるフランジ
CN103995229A (zh) * 2014-05-21 2014-08-20 浙江工业大学 一种基于特征选取和马氏距离的电机健康监测和异常诊断方法
CN104180983A (zh) * 2014-09-02 2014-12-03 苏州市计量测试研究所 一种机械振动台紧固件监控系统及其监控方法
CN109029382A (zh) * 2018-08-20 2018-12-18 上海矩尺土木科技有限公司 一种螺栓防松预警监测装置
CN110044566A (zh) * 2018-11-06 2019-07-23 西安交通大学 一种基于振动模态信息的螺栓松动程度判别方法
CN109541028A (zh) * 2018-12-26 2019-03-29 湖南科技大学 一种风力机叶片裂纹位置定位检测方法及系统
CN110595745A (zh) * 2019-04-26 2019-12-20 深圳市豪视智能科技有限公司 针对设备的固定螺丝异常的检测方法及相关产品

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
周祥鑫: "基于振动信号的高速道岔伤损识别研究", 《中国优秀博硕士学位论文全文数据库(硕士)工程科技Ⅱ辑》 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114166479A (zh) * 2021-10-26 2022-03-11 山东大齐通信电子有限公司 一种电机螺栓的动态检测及紧固装置与方法
CN116754122A (zh) * 2023-06-21 2023-09-15 零点创新科技有限公司 一种基于物联网测试螺栓稳定性的方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
CN112414683B (zh) 2022-08-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112414683B (zh) 基于平均马氏距离的松动螺栓位置定位方法及系统
CN106897543B (zh) 模态柔度曲率矩阵范数的梁结构损伤识别方法
CN110850167B (zh) 一种多谐波源责任划分方法
CN114459372B (zh) 一种钢架构钢柱形变损坏在线智能预警方法
CN110220476A (zh) 一种基于三维激光扫描的航空零件自动快速测量方法
CN113805109B (zh) 车载天线检测方法、装置、设备及存储介质
CN109813269A (zh) 结构监测传感器在线校准数据序列匹配方法
CN104502450A (zh) 简易管道安装应力识别方法
CN1782672A (zh) 改善发电设备故障检测的方法和装置
CN118095934A (zh) 一种高层建筑的工程监理方法、装置及电子设备
CN116678368B (zh) 基于bim技术的装配式钢结构数据智能采集方法
CN113074931A (zh) 紧固件松动检测方法、装置、电子设备和存储介质
CN112254645A (zh) 一种橡胶膨胀节空间姿态检测装置及方法
CN108710751B (zh) 一种输电塔局部连接松动识别方法及装置
CN116399945A (zh) 一种点支式玻璃幕墙损伤程度定量判定方法
CN102455238A (zh) 一种功图测试设备的在线校准方法及连接结构
CN114046968A (zh) 一种基于声学信号的过程装备两步故障定位方法
CN207180516U (zh) 一种两孔检测专用检具
CN113504302A (zh) 风机叶片状态监测的方法、系统、电子设备及存储介质
CN112665885A (zh) 吊装设备的平稳性评测方法、装置、吊装设备及存储介质
CN118463840B (zh) 一种桥梁结构健康监测方法、系统、存储介质及电子设备
CN117110196B (zh) 一种道路沥青与集料粘附力检测方法及系统
CN116224154B (zh) 一种压缩机短路检测工具及其检测方法
CN118395222B (zh) 一种用于变压器的异常监控方法及系统
CN114266193B (zh) 一种重载传送链装置承载不确定性区间主成分分析方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant