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中国工程机械学报2024年第02期:基于Lamb波损伤特征融合模型的金属结构件疲劳裂纹扩展预测

来源:期刊VIP网 时间:


作者:王晓龙;金韩微;张博文;杨秀彬;何玉灵;慈铁军;

单位:华北电力大学机械工程系;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;

摘要:针对动态载荷环境下机械装备金属结构件疲劳裂纹扩展延伸问题,提出一种基于Lamb波损伤特征融合的疲劳裂纹扩展预测模型。首先从Lamb波信号传播特性出发,分析对比对称模式下Lamb波损伤信号和基准信号传播过程中的特性变化,在此基础上提取能够敏感表达结构损伤的相关系数和相位差异特征,通过变量标准化变换后进一步构建出疲劳裂纹扩展预测模型,最后利用金属结构件全寿命周期疲劳实验数据对模型进行验证。结果表明:所提模型能够准确预测动态载荷环境下疲劳裂纹扩展过程,与其他预测模型相比优势明显,可为机械装备关键结构件合理检修计划制定提供一定参考借鉴。

关键词:Lamb波信号;;损伤特征融合;;金属结构件;;疲劳裂纹;;扩展预测

基金资助:国家自然科学基金资助项目(52005180);; 河北省自然科学基金资助项目(E2022502003);; 河北省高等学校科学技术研究项目(QN2022190);; 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2023MS127)