基于DBSCAN算法与GMM理论的铝合金板孔边疲劳裂纹萌生监测
于翀
宋昊
刘春红
赵启迪
付佳豪
航空工业北京长城计量测试技术研究所,北京,100095
摘要：针对航空结构中多孔铝合金板在疲劳载荷作用下的孔边裂纹萌生监测问题,以光纤传感系统为基础结合小波分解、含噪声的密度空间聚类以及高斯混合模型,提出了一种孔边裂纹萌生监测方法.首先以光纤光栅传感系统采集循环加载条件下多孔铝合金板孔边裂纹萌生至结构断裂全程中孔边微应变并构建孔边微应变曲线.对孔边微应变曲线进行小波分解,得到微应变曲线的低频分量与高频分量,并以低频分量最小值及高频分量突变作为孔边裂纹萌生特征.在分析裂纹萌生时引入DBSCAN算法与GMM理论用于计算孔边裂纹萌生时的疲劳加载循环数并进行比较与分析得到多孔铝合金板孔边主裂纹的萌生位置以及孔边主裂纹裂纹萌生时的疲劳加载循环数.试验结果表明:此监测方法能够准确定位出孔边主裂纹的萌生位置,计算孔边主裂纹萌生时的疲劳加载循环数,且疲劳加载循环数计算误差在5％以内.在未来可应用于全机地面疲劳试验、结构健康监测等多种场景.
关键词：多孔铝合金板光纤传感孔边裂纹裂纹萌生DBSCAN算法GMM理论
分类号：V219(基础理论及试验)
资助基金：航空科学基金(20185644003)
论文发表日期：2024-04-25
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：10( 85-94 )
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