一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法与流程

1.本发明属于航空强度试验技术领域，尤其涉及一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法。


背景技术：

2.全机疲劳试验的声发射监测中，由于声发射系统与试验加载系统的时间差异，于是无法建立声发射数据与试验加载过程的时间对应关系，从而导致无法确定声发射系统中记录的损伤发生在试验加载过程中的准确时段；另外，由于声发射数据量大，使用aewin软件处理起来工作量大，效率低，从而导致无法及时对声发射系统中记录到的损伤信息进行预警。


技术实现要素：

3.本发明解决的技术问题：解决了全机疲劳试验中声发射系统时间与试验加载系统无法同步，以及无法快速及时处理声发射数据的问题，通过建立声发射数据与试验加载过程的时间对应关系，以及按起落对声发射数据进行分割及相关参数统计，不仅实现了声发射数据与加载过程的时间对应，便于精确定位损伤发生的准确时段，而且实现了声发射数据的快速处理，便于及时预警声发射系统中记录到的损伤信息。
4.本发明的技术方案：
5.一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，进行全机疲劳试验需要用到声发射系统和试验加载系统，所述试验加载系统用于对全机进行各类工况的加载，所述声发射系统用于对全机疲劳情况进行监测，且所述试验加载系统的系统时间和所述声发射系统的系统时间不同步；
6.所述方法包括：
7.s1，声发射系统监听试验过程中试验加载系统的信息，所述试验加载系统的信息至少包括：起落号和总行号；
8.s2，所述声发射系统对所述试验加载系统的信息进行解析，得到试验加载系统的起落号和总行号；
9.s3，获取试验加载系统的总行号对应的声发射系统时间；
10.s4，根据所述试验加载系统的起落号、总行号，以及s3中的声发射系统时间，建立同步文件；所述同步文件中起落号、总行号、声发射系统时间一一对应；
11.s5，从声发射系统中获取待处理的声发射数据文件；
12.s6，根据s4中起落号对应的声发射系统时间，按照各起落时间对所述声发射数据文件进行分割；
13.s7，对分割后的声发射数据文件进行解析，得到飞机损伤信号特征。
14.本发明技术方案的特点和进一步的改进为：
15.(1)s1中，工况是试验加载系统的最小加载单位，是加载历程曲线上的一个点，不
同的工况飞机的受力情况各不相同；一次起落包含多个工况，由多个工况依次完成，起落号为起落数量的累加；总行号为试验加载系统加载的工况数量的累加，每个工况与试验加载系统的某个时间唯一对应。
16.(2)s2中，在全机疲劳试验过程中，声发射系统实时监测试验加载系统的信息；并监测飞机的疲劳数据，获取声发射数据文件。
17.(3)s4具体为：
18.s41，在试验加载系统中，起落号与总行号存在对应关系；
19.s42，在声发射系统中，声发射系统实时监测到试验加载系统的总行号时，获取所述总行号对应的声发射系统时间，所述总行号与声发射系统时间存在对应关系；
20.s43，从而根据s41和s42的结果，建立同步文件；所述同步文件中起落号、总行号、声发射系统时间一一对应。
21.(4)s5中，从声发射系统中获取待处理的声发射数据文件，该声发射数据文件是使用安装于声发射系统里的aewin软件进行删除波形处理后的声发射数据文件。
22.(5)s6具体为：
23.根据同步文件，得到每个起落号对应的一段声发射系统时间；
24.根据每段声发射系统时间对所述声发射数据文件按时间进行分割，从而得到各起落时间对应的声发射数据文件。
25.(6)s7具体为：对分割后的声发射数据文件进行解析，得到飞机损伤信号特征；
26.对各起落时间对应的声发射数据文件进行解析，得到各起落时间内的声发射撞击数；
27.根据所述各起落时间内的声发射撞击数，得到飞机在该起落时间内的损伤信号参数。
28.(7)所述损伤信号参数至少包括：声发射信号的幅值、频率、中心频率、上升时间。
29.本发明的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，通过建立声发射数据与试验加载过程的时间对应关系，以及按起落对声发射数据进行分割及相关参数提取和统计，不仅实现了声发射数据与试验加载过程的时间对应，便于精确定位损伤发生的准确时段，而且实现了声发射数据的快速处理，便于及时预警声发射系统中记录到的损伤信息。
具体实施方式
30.下面对本发明技术方案进行进一步详细说明。
31.本发明实施例提供一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，进行全机疲劳试验需要用到声发射系统和试验加载系统，所述试验加载系统用于对全机进行各类工况的加载，所述声发射系统用于对全机疲劳情况进行监测，且所述试验加载系统的系统时间和所述声发射系统的系统时间不同步；
32.所述方法包括：
33.s1，声发射系统监听试验过程中试验加载系统的信息，所述试验加载系统的信息至少包括：起落号和总行号；
34.s2，所述声发射系统对所述试验加载系统的信息进行解析，得到试验加载系统的起落号和总行号；
35.s3，获取试验加载系统的总行号对应的声发射系统时间；
36.s4，根据所述试验加载系统的起落号、总行号，以及s3中的声发射系统时间，建立同步文件；所述同步文件中起落号、总行号、声发射系统时间一一对应；
37.s5，从声发射系统中获取待处理的声发射数据文件；
38.s6，根据s4中起落号对应的声发射系统时间，按照各起落时间对所述声发射数据文件进行分割；
39.s7，对分割后的声发射数据文件进行解析，得到飞机损伤信号特征。
40.s1中，工况是试验加载系统的最小加载单位，是加载历程曲线上的一个点，不同的工况飞机的受力情况各不相同；一次起落包含多个工况，由多个工况依次完成，起落号为起落数量的累加；总行号为试验加载系统加载的工况数量的累加，每个工况与试验加载系统的某个时间唯一对应。
41.s2中，在全机疲劳试验过程中，声发射系统实时监测试验加载系统的信息；并监测飞机的疲劳数据，获取声发射数据文件。
42.s4具体为：
43.s41，在试验加载系统中，起落号与总行号存在对应关系；
44.s42，在声发射系统中，声发射系统实时监测到试验加载系统的总行号时，获取所述总行号对应的声发射系统时间，所述总行号与声发射系统时间存在对应关系；
45.s43，从而根据s41和s42的结果，建立同步文件；所述同步文件中起落号、总行号、声发射系统时间一一对应。
46.s5中，从声发射系统中获取待处理的声发射数据文件，该声发射数据文件是使用安装于声发射系统里的aewin软件进行删除波形处理后的声发射数据文件。删除波形处理的目的是减小数据量，便于进行快速遍历。
47.s6具体为：
48.根据同步文件，得到每个起落号对应的一段声发射系统时间；
49.根据每段声发射系统时间对所述声发射数据文件按时间进行分割，从而得到各起落时间对应的声发射数据文件。
50.分割后的各起落所对应的声发射数据文件与步骤五的声发射数据文件数据类型一致，存储格式一致，并且都可以使用aewin软件进行回放。
51.s7具体为：对分割后的声发射数据文件进行解析，得到飞机损伤信号特征；
52.对各起落时间对应的声发射数据文件进行解析，得到各起落时间内的声发射撞击数；根据所述各起落时间内的声发射撞击数，得到飞机在该起落时间内的损伤信号参数。
53.对得到的各起落的声发射撞击数根据损伤信号特征(但不限于损伤信号特征)进行滤波，再统计参数信息，该参数信息包含但不限于：声发射信号的幅值，频率，中心频率，上升时间等，最后将参数信息输出到文件。
54.具体的，本发明提供了一种用于全机疲劳试验的声发射同步及声发射数据自动提取和统计方法，包括如下步骤：
55.步骤一、监听试验过程中试验加载系统的信息，试验加载系统的信息包含但不限于：起落号和总行号；
56.步骤二、对步骤一监听到的试验加载系统的信息进行解析，得到步骤一所述的起
落号和总行号，即表1中的第一列“起落号”和第二列“总行号”；
57.步骤三、因试验加载系统与声发射系统时间不同，这里需要获取与步骤二中起落号和总行号对应的声发射系统时间，即表1中第三列“声发射系统时间”，该时间格式为年月日时分秒；
58.步骤四、建立文本文档格式的同步文件，记录步骤二得到的起落号和总行号以及步骤三得到的声发射系统时间，此处记录的起落号、总行号以及声发射系统时间互相对应，即表1所示内容；
59.步骤五、获取待处理的声发射数据文件，该声发射数据文件是使用安装于声发射系统里的aewin软件进行删除波形处理后的声发射数据文件，删除波形处理的目的是减小数据量，便于在步骤六中进行快速遍历；
60.步骤六、遍历声发射数据文件，将声发射数据文件按照步骤四记录的各起落的起止时间进行分割，得到分割后的各起落所对应的声发射数据文件，即表1中，分割后的声发射数据文件为q1起落(总行号1至总行号4)、q2起落(总行号5至总行号6)、q3起落(总行号7至总行号8)，
……
分割后的各起落所对应的声发射数据文件与步骤五的声发射数据文件数据类型一致，存储格式一致，均为dta格式，并且都可以使用aewin软件进行回放；
61.步骤七、对步骤六得到的各起落所对应的声发射数据文件，即表1中的q1起落、q2起落、q3起落等进行解析，得到各起落的声发射撞击数；
62.步骤八、对步骤七得到的各起落的声发射撞击数根据损伤信号特征(但不限于损伤信号特征)进行滤波，再统计参数信息，该参数信息包含但不限于：幅值，频率，中心频率，上升时间等，最后将参数信息输出到文件。
63.表1
64.起落号总行号声发射系统时间q1120210511092122q1220210511092123q1320210511092124q1420210511092125q2520210511092126q2620210511092127q3720210511092128q3820210511092129q4920210511092130q41020210511092132q41120210511092133q41220210511092136q51320210511092137q51420210511092139q51520210511092142q51620210511092143q51720210511092144
65.本发明解决了全机疲劳试验中声发射系统时间与试验加载系统无法同步，以及无法快速及时处理声发射数据的问题，通过建立声发射数据与试验加载过程的时间对应关系，以及按起落对声发射数据进行分割及相关参数统计，不仅实现了声发射数据与加载过程的时间对应，便于精确定位损伤发生的准确时段，而且实现了声发射数据的快速处理，便于及时预警声发射系统中记录到的损伤信息。

技术特征：
1.一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，进行全机疲劳试验需要用到声发射系统和试验加载系统，所述试验加载系统用于对全机进行各类工况的加载，所述声发射系统用于对全机疲劳情况进行监测，且所述试验加载系统的系统时间和所述声发射系统的系统时间不同步；所述方法包括：s1，声发射系统监听试验过程中试验加载系统的信息，所述试验加载系统的信息至少包括：起落号和总行号；s2，所述声发射系统对所述试验加载系统的信息进行解析，得到试验加载系统的起落号和总行号；s3，获取试验加载系统的总行号对应的声发射系统时间；s4，根据所述试验加载系统的起落号、总行号，以及s3中的声发射系统时间，建立同步文件；所述同步文件中起落号、总行号、声发射系统时间一一对应；s5，从声发射系统中获取待处理的声发射数据文件；s6，根据s4中起落号对应的声发射系统时间，按照各起落时间对所述声发射数据文件进行分割；s7，对分割后的声发射数据文件进行解析，得到飞机损伤信号特征。2.根据权利要求1所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，s1中，工况是试验加载系统的最小加载单位，是加载历程曲线上的一个点，不同的工况飞机的受力情况各不相同；一次起落包含多个工况，由多个工况依次完成，起落号为起落数量的累加；总行号为试验加载系统加载的工况数量的累加，每个工况与试验加载系统的某个时间唯一对应。3.根据权利要求1所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，s2中，在全机疲劳试验过程中，声发射系统实时接收试验加载系统的信息；并监测飞机的疲劳数据，获取声发射数据文件。4.根据权利要求1所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，s4具体为：s41，在试验加载系统中，起落号与总行号存在对应关系；s42，在声发射系统中，声发射系统实时监测到试验加载系统的总行号时，获取所述总行号对应的声发射系统时间，所述总行号与声发射系统时间存在对应关系；s43，从而根据s41和s42的结果，建立同步文件；所述同步文件中起落号、总行号、声发射系统时间一一对应。5.根据权利要求1所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，s5中，从声发射系统中获取待处理的声发射数据文件，该声发射数据文件是使用安装于声发射系统里的aewin软件进行删除波形处理后的声发射数据文件。6.根据权利要求1所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，s6具体为：根据同步文件，得到每个起落号对应的一段声发射系统时间；根据每段声发射系统时间对所述声发射数据文件按时间进行分割，从而得到各起落时间对应的声发射数据文件。
7.根据权利要求6所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，s7具体为：对分割后的声发射数据文件进行解析，得到飞机损伤信号特征；对各起落时间对应的声发射数据文件进行解析，得到各起落时间内的声发射撞击数；根据所述各起落时间内的声发射撞击数，得到飞机在该起落时间内的损伤信号参数。8.根据权利要求7所述的一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法，其特征在于，所述损伤信号参数至少包括：声发射信号的幅值、频率、中心频率、上升时间。

技术总结
本发明属于航空强度试验技术领域，公开了一种用于全机疲劳试验的声发射数据提取方法。本发明用于全机疲劳试验的声发射同步及声发射数据自动提取和统计方法，通过建立声发射数据与试验加载过程的对应关系，以及按起落对声发射数据进行分割及相关参数提取和统计，不仅实现了声发射数据与试验加载过程的时间对应，便于精确定位损伤发生的准确时段，而且实现了声发射数据的快速处理，便于及时预警声发射系统中记录到的损伤信息。统中记录到的损伤信息。


技术研发人员：王倩 杨宇 祁小凤 赵罡 杨海龙 刘国强
受保护的技术使用者：中国飞机强度研究所
技术研发日：2023.06.19
技术公布日：2023/10/6