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中国工程机械学报2024年第02期:基于振动信号频域离散特征的螺栓完全松动检测方法研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:万书亭;贾东亮;孙瑞滨;刘杰;王向东;贾伯岩;

单位:华北电力大学河北省电力机械装备健康维护与失效预防重点实验室;国网河北省电力有限公司电力科学研究院;

摘要:针对输电铁塔等桁架结构螺栓松动故障,提出了一种基于振动信号频域离散特征的螺栓完全松动检测方法。首先,利用有限元软件对桁架结构螺栓连接完全松动前后进行瞬态动力学分析,采用方差和变异系数求解仿真振动信号离散特征以及变化率,得出螺栓完全松动时方差和变异系数变化规律,并指出方差对信号的离散程度更加敏感;然后,实测了输电铁塔螺栓完全松动前后脉冲激振下的振动响应信号,经变分模态分解(VMD)-小波硬阈值降噪处理后,求解得到实测振动信号离散特征和变化率。仿真和实验结果表明:当螺栓完全松动后,振动信号频谱图频率成分增多,离散特征系数增大,离散程度增强。该方法能够有效检测输电铁塔等桁架结构螺栓完全松动趋势,具有一定的工程实用性。

关键词:桁架结构;;螺栓;;完全松动;;振动信号;;离散特征

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52275109);; 河北省自然科学基金资助项目(E2022502007);; 保定市科技计划基础研究专项基金资助项目(2172P010)