柔性涡流传感器裂纹原位定量监测技术

来源 :西安交通大学学报 | 被引量 : 0次 | 上传用户:seaw2008
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针对传统柔性涡流阵列传感器感应通道数多、裂纹监测深度低等不足,提出了一种基于隧道磁阻(TMR)传感器的柔性涡流传感器,实现了结构表面和亚表面裂纹的定量监测,且有效减少了感应通道数。通过模拟不同深度裂纹扩展的方法,验证了采用TMR传感器测量y轴磁场分量进行裂纹定量监测具有较好的效果;通过建立二维有限元模型,分析了不同激励频率对涡流分布和裂纹识别灵敏度的影响。实验结果显示:对于表面裂纹的监测,基于隧道磁阻传感器的柔性涡流传感器具有良好的定量监测效果,且裂纹监测灵敏度随着激励频率增加而增大,激励频率从1 kHz
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为解决复杂设备剩余寿命预测精度不高的问题,提出了一种基于多传感器和故障率隐半马尔可夫模型的剩余寿命预测方法。使用极大似然线性回归变换方法表示多传感器之间的差异,通过故障率与健康状态转换矩阵相结合的方法,建立多传感器和故障率隐半马尔可夫模型预测有效剩余寿命。实验结果表明,通过提出的故障率方程,利用某火炮炮管的多传感器历史监测数据,炮管的实际剩余寿命与预测剩余寿命的平均相对误差可以降低至6.6852%,提高炮管剩余寿命预测精度1.3%左右。
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