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公开(公告)号：CN116930324A
公开(公告)日：2023-10-24
申请号：CN202310897574.2
申请日：2023-07-20
Applicant: 中南大学
Abstract: 有效路径寻优和时差匹配的lamb波损伤定位方法及相关装置，包括：对目标定位损伤区域进行网格化环境构建，得到网格点到传感器的lamb波信号的理论时间差；采集实际损伤源到不同传感器的lamb波信号，对信号进行时频域分析，分离出特定频率信号，计算不同传感器采集的lamb波信号的实际到达时间差；利用最小二乘法拟合实际到达时差和理论到达时间差来判断节点与损伤源的偏离程度，偏离程度最小的节点即为损伤源定位坐标。本发明通过路径规划的算法优化改进，使理论的lamb波传播路径与实际的传播路径更接近，求出更为精确的理论到时差。
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公开(公告)号：CN114923420B
公开(公告)日：2022-12-27
申请号：CN202210544130.6
申请日：2022-05-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及列车结构裂纹监测技术领域，尤其涉及一种基于光纤布拉格光栅的裂纹诊断方法、系统及存储介质，该方法包括确定待分析结构的制作材料的材料参数；建立有限元仿真模型，基于有限元仿真模型模拟裂纹扩展情况，获取光纤布拉格光栅传感器检测的裂纹扩展至不同长度下的结构应变数据；将结构应变数据重构为反射谱；提取反射谱中的损伤敏感特征值和基准信号，损伤敏感特征值用于表示裂纹长度，基准信号用于表示无扩展裂纹；将损伤敏感特征值作为输入，裂纹长度作为输出构建裂纹长度回归模型，并基于裂纹长度回归模型诊断裂纹。可以解决传统有限元方法获取应变输出的计算复杂、步骤繁琐，基于单一特征值的裂纹定量诊断监测不够全面的问题。
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公开(公告)号：CN117371163A
公开(公告)日：2024-01-09
申请号：CN202310898370.0
申请日：2023-07-20
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/20 , G06F18/23213 , G06F18/10 , G06F18/213 , G06F119/04
Abstract: 基于数据驱动的疲劳寿命预测方法及相关装置，包括：构建两种新的信息熵损伤特征值：能量奇异谱熵和功率奇异谱熵；构建该损伤程度高斯混合模型GMM，根据相对熵KL距离评估损伤的原理推导出裂纹长度预测曲线，再搭建多个同种部件的疲劳裂纹扩展曲线，构成此类型部件的损伤及寿命的综合扩展演化模型；再建立多个同类型部件在相同损伤处的高斯混合模型GMM，利用该高斯混合模型GMM预测新部件的裂纹扩展及寿命演化趋势。本发明方法可以有效预测结构裂纹的扩展，不需要考虑装备的结构形式及承载情况，且无需考虑失效机理且具有强大非线性拟合能力，可以有效减少预测裂纹扩展的误差累积及工程应用中多种不确定性的影响，进一步提高疲劳寿命预测的精度和效率。
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公开(公告)号：CN114136565B
公开(公告)日：2022-08-09
申请号：CN202111230641.2
申请日：2021-10-22
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明公开了一种多振源系统的故障诊断系统及方法，涉及机械故障诊断技术领域。本发明针对多振源系统中的复合振动信号，使用盲源分离方法实现复合振动信号的分离，获取独立振源的振动信号，生成正常状态下分离信号数据集。使用该分离信号数据集训练对抗式生成网络，通过判别网络对的独立振源的振动信号进行辨识，判断该独立振源是否处于异常状态，从而实现无样本下故障源的定位和达到对故障的定位和异常预警功能。该方法适用性强，能够在缺少故障样本的情况下，充分利用不同独立振源的正常稳定状态工作振动信号训练模型，并在故障发生时进行及时的定位和异常预警。
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公开(公告)号：CN114675234A
公开(公告)日：2022-06-28
申请号：CN202210313498.1
申请日：2022-03-28
Applicant: 中南大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明涉及列车安全监测技术领域，公开了一种震源定位方法、系统及存储介质，该方法确定M个网格点中每一网格点距离N个传感器的最优路径；以最优路径为传输路径，计算信号在不同波速下到达N个传感器的理论到时差；然后分离出实际冲击信号中的目标频率信号，并计算目标频率信号到达N个传感器的实际到时差；最后根据理论到时差和实际到时差确定震源位置。可以针对各种不同的复杂结构进行准确的定位；基于网格点进行路径寻优可以减少障碍物的影响；基于目标频率信号计算实际到时差可以克服实际到时差提取中冲击信号的频散问题，从而提取准确的实际到时差，以进一步针对高铁的各种复杂结构实现对震源的精准定位。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN114675234B
公开(公告)日：2025-02-11
申请号：CN202210313498.1
申请日：2022-03-28
Applicant: 中南大学
IPC: G01S5/22
Abstract: 本发明涉及列车安全监测技术领域，公开了一种震源定位方法、系统及存储介质，该方法确定M个网格点中每一网格点距离N个传感器的最优路径；以最优路径为传输路径，计算信号在不同波速下到达N个传感器的理论到时差；然后分离出实际冲击信号中的目标频率信号，并计算目标频率信号到达N个传感器的实际到时差；最后根据理论到时差和实际到时差确定震源位置。可以针对各种不同的复杂结构进行准确的定位；基于网格点进行路径寻优可以减少障碍物的影响；基于目标频率信号计算实际到时差可以克服实际到时差提取中冲击信号的频散问题，从而提取准确的实际到时差，以进一步针对高铁的各种复杂结构实现对震源的精准定位。
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公开(公告)号：CN116304767A
公开(公告)日：2023-06-23
申请号：CN202211734264.0
申请日：2022-12-30
Applicant: 中南大学
IPC: G06F18/2321 , G06F18/2135 , G06F18/214 , G06F18/2411 , G06F18/2413 , G01N29/04 , G01N29/44
Abstract: 基于高斯混合模型的过采样多螺栓松动监测方法及相关装置，包括：提取不同螺栓松动情况的Lamb波信号，提取特征值并进行特征约减和归一化；将每个少数类分为不同的高斯分量簇并计算每个簇需要产生的新样本的数量；将SMOTE过采样方法用于每个簇；在生成一个新样本后提出了基于KL距离的判据来判断新样本是否为最佳样本；通过SMOTE连续生成新样本，直到满足新样本的数量后，建立KNN模型后获得螺栓松动监测结果。得到的螺栓松动分类结果与实际的螺栓松动情况相接近，分类结果准确，并且克服了传统多螺栓松动监测中没有考虑所有螺栓松动状态的问题。
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公开(公告)号：CN114692302B
公开(公告)日：2023-08-25
申请号：CN202210313510.9
申请日：2022-03-28
Applicant: 中南大学
IPC: G06F30/15 , G06F18/23213 , G01N29/04 , G01N29/44 , G06F111/10 , G06F119/08
Abstract: 本发明公开了基于高斯混合模型的疲劳裂纹检测方法及系统，通过获取监测构件在不同温度工况下的多个检测数据以及对应的裂纹参数；分别提取不同温度工况下的多个检测数据的损伤特征，并所述损伤特征分别构建不同温度工况对应的高斯混合模型；并基于提取不同温度工况下的多个检测数据的损伤特征及其对应的裂纹参数分别构建不同温度工况下的裂纹定量损伤模型；再基于高斯混合模型识别待检测数据的温度工况类别，并使用与温度工况类别对应的裂纹定量损伤模型提取裂纹参数。本发明通过构建高斯混合模型来确定监测对象所处的实际工况，再通过实际工况下的裂纹定量损伤模型实现时变环境下的损伤监测，能大大提高损伤监测的准确性和稳定性。
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公开(公告)号：CN116228664A
公开(公告)日：2023-06-06
申请号：CN202211731597.8
申请日：2022-12-30
Applicant: 中南大学
IPC: G06T7/00 , G06V10/764 , G06V10/82 , G06V10/774 , G06V10/147
Abstract: 基于多任务学习的列车结构冲击损伤监测方法及相关装置，包括：获取监测数据；进行多个传感器的数据融合，构建样本数据集，划分训练集、验证集和测试集；将训练集和验证集输入基于多任务学习的列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测网络进行训练和优化；将测试集输入训练好的基于多任务学习的列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测网络，输出测试集样本的冲击损伤位置和冲击能量。将测试集输入到已训练好的基于多任务学习的列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测网络中，输出列车结构冲击损伤位置监测和冲击损伤能量监测的结果。可以进一步针对列车的各种复杂结构实现对冲击损伤的精准定位和损伤程度评价。
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公开(公告)号：CN114923420A
公开(公告)日：2022-08-19
申请号：CN202210544130.6
申请日：2022-05-18
Applicant: 中南大学
Abstract: 本发明涉及列车结构裂纹监测技术领域，尤其涉及一种基于光纤布拉格光栅的裂纹诊断方法、系统及存储介质，该方法包括确定待分析结构的制作材料的材料参数；建立有限元仿真模型，基于有限元仿真模型模拟裂纹扩展情况，获取光纤布拉格光栅传感器检测的裂纹扩展至不同长度下的结构应变数据；将结构应变数据重构为反射谱；提取反射谱中的损伤敏感特征值和基准信号，损伤敏感特征值用于表示裂纹长度，基准信号用于表示无扩展裂纹；将损伤敏感特征值作为输入，裂纹长度作为输出构建裂纹长度回归模型，并基于裂纹长度回归模型诊断裂纹。可以解决传统有限元方法获取应变输出的计算复杂、步骤繁琐，基于单一特征值的裂纹定量诊断监测不够全面的问题。
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