[发明专利]一种结构损伤在线实时监测方法及系统

权利要求书

1.一种结构损伤在线实时监测方法，其特征在于，所述结构损伤在线实时监测方法应用于高速滑动电接触滑轨；所述高速滑动电接触滑轨包括高速滑动电接触压板、滑块以及滑轨，所述滑轨设置在所述高速滑动电接触压板内；所述滑块在所述滑轨内滑动；所述结构损伤在线实时监测方法包括：

获取所述高速滑动电接触压板各测量点上，方向为垂直于所述高速滑动电接触压板的加速度信号；

获取所述滑轨表面未损伤时的所述高速滑动电接触滑轨的固有频率和所述高速滑动电接触压板各测量点上的能量值；

对所述加速度信号进行积分处理，得到位移信号；

对所述位移信号进行集合经验模分解，得到集合经验模分解后的第一阶固有频率和第二阶固有频率；

判断所述第一阶固有频率与所述固有频率是否相等且所述第二阶固有频率与所述固有频率是否相等，得到第一判断结果；

若所述第一判断结果表示所述第一阶固有频率与所述固有频率相等且所述第二阶固有频率与所述固有频率相等，则确定所述滑轨表面未发生损伤；

若所述第一判断结果表示所述第一阶固有频率与所述固有频率不相等或者所述第二阶固有频率与所述固有频率不相等，则确定所述滑轨表面发生损伤，并计算在不同滑动次数中所述高速滑动电接触压板各测量点的能量值；

判断不同滑动次数中所述高速滑动电接触压板中各测量点的能量值与所述滑轨表面未损伤时的所述高速滑动电接触压板中各测量点的能量值是否相等，得到第二判断结果；

若所述第二判断结果表示不同滑动次数中高速滑动电接触压板测量点的能量值与所述滑轨表面未损伤时的所述高速滑动电接触压板测量点的能量值都相等，则确定所述高速滑动电接触压板测量点未发生损伤；

若所述第二判断结果表示任一滑动次数中高速滑动电接触压板测量点的能量值与所述滑轨表面未损伤时的所述高速滑动电接触压板测量点的能量值不相等，则确定所述高速滑动电接触压板测量点发生损伤。

2.根据权利要求1所述的结构损伤在线实时监测方法，其特征在于，所述获取所述高速滑动电接触压板各测量点上，方向为垂直于所述高速滑动电接触压板的加速度信号，具体包括：

在所述高速滑动电接触压板表面布置多个压电加速度传感器；

获取所述压电加速度传感器采集的加速度信号；所述加速度信号的方向垂直于所述高速滑动电接触压板。

3.根据权利要求1所述的结构损伤在线实时监测方法，其特征在于，所述对所述位移信号进行集合经验模分解，得到集合经验模分解后的第一阶固有频率和第二阶固有频率，具体包括：

在所述位移信号的基础上，添加一个高斯白噪声信号，得到总体信号；

对所述总体信号进行经验模态分解，得到第一阶固有模态函数和第二阶固有模态函数；所述第一阶固有模态函数为幅值和频率变化的振荡函数；所述第二阶固有模态函数为幅值和频率变化的振荡函数；

根据所述第一阶固有模态函数和所述第二阶固有模态函数，得到第一阶固有频率和第二阶固有频率。

4.根据权利要求1所述的结构损伤在线实时监测方法，其特征在于，所述计算在不同滑动次数中所述高速滑动电接触压板各测量点的能量值，具体包括：

获取不同滑动次数中，所述高速滑动电接触压板各测量点上的加速度信号；

对不同滑动次数各测量点上的加速度信号进行处理，计算在不同滑动次数中所述高速滑动电接触压板各测量点的能量值。