本申請(qǐng)公開了一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，涉及無損檢測領(lǐng)域，該方法包括獲取GFRP連接件樣品；對(duì)GFRP連接件樣品進(jìn)行不同時(shí)長的力學(xué)加速老化和聲發(fā)射加載試驗(yàn)，利用聲發(fā)射傳感器獲取特征聲信號(hào)；確定試驗(yàn)后每一GFRP連接件樣品的彎曲強(qiáng)度；根據(jù)剩余機(jī)械強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)的特征聲信號(hào)，構(gòu)建玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型；利用聲發(fā)射傳感器獲取工作狀態(tài)下GFRP連接件的實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)；根據(jù)實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的承載的載荷，采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型，確定實(shí)時(shí)剩余機(jī)械強(qiáng)度。本申請(qǐng)能夠在設(shè)備投運(yùn)過程中無損、省時(shí)、實(shí)時(shí)檢測GFRP連接件機(jī)械性能，并評(píng)估健康狀態(tài)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及無損檢測領(lǐng)域，特別是涉及一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品。
技術(shù)介紹
1、玻璃纖維增強(qiáng)塑料(gfrp)連接件作為陽極飽和電抗器的支撐件是高壓換流站內(nèi)的重要器件之一，其機(jī)械性能對(duì)于換流站的安全至關(guān)重要。但自2015年以來，已有6個(gè)換流站出現(xiàn)53起gfrp連接件表面開裂問題，嚴(yán)重威脅到換流站的安全穩(wěn)定運(yùn)行。然而，目前僅可通過國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彎曲、拉伸和剪切等試驗(yàn)方法對(duì)已拆卸的gfrp連接件進(jìn)行破壞性試驗(yàn)獲得其機(jī)械性能，不能有效的實(shí)時(shí)在線檢測其機(jī)械性能，保障其運(yùn)行安全。為了有效避免連接件出現(xiàn)及其嚴(yán)重的故障，造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失，在線檢測其機(jī)械性能十分必要。
2、盡管無損檢測技術(shù)在檢測gfrp設(shè)備的機(jī)械性能方面已經(jīng)取得一定成果，例如超聲波檢測技術(shù)、紅外熱成像檢測技術(shù)和太赫茲檢測技術(shù)等，但目前大多數(shù)無損檢測技術(shù)主要依賴外部激勵(lì)來獲取大尺寸氣隙缺陷下的響應(yīng)信號(hào)，從而檢測gfrp設(shè)備的機(jī)械性能。然而，在實(shí)際現(xiàn)場工況下，設(shè)備內(nèi)部很少出現(xiàn)這類大尺寸氣隙缺陷，因此目前無損檢測技術(shù)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)電力設(shè)備機(jī)械性能的在線無損檢測。
3、因此，基于上述問題，亟需提供一種新的gfrp連接件機(jī)械性能在線檢測方法或設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)的目的是提供一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，能夠在設(shè)備投運(yùn)過程中無損、省時(shí)、實(shí)時(shí)檢測gfrp連接件機(jī)械性能，并評(píng)估健康狀態(tài)。
2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本申請(qǐng)?zhí)峁┝巳缦路桨福?/p>3、第一方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，所述玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法包括：
4、獲取玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品；
5、對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品進(jìn)行不同時(shí)長的力學(xué)加速老化和聲發(fā)射加載試驗(yàn)，并利用聲發(fā)射傳感器獲取特征聲信號(hào)；
6、確定試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的彎曲強(qiáng)度；所述彎曲強(qiáng)度為剩余機(jī)械強(qiáng)度；
7、根據(jù)試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的剩余機(jī)械強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)的特征聲信號(hào)，構(gòu)建玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型；
8、利用聲發(fā)射傳感器獲取工作狀態(tài)下玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件的實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)；
9、根據(jù)實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的承載的載荷，采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型，確定實(shí)時(shí)剩余機(jī)械強(qiáng)度。
10、可選地，所述對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品進(jìn)行不同時(shí)長的力學(xué)加速老化和聲發(fā)射加載試驗(yàn)，并利用聲發(fā)射傳感器獲取特征聲信號(hào)，之前還包括：
11、基于聲發(fā)射檢測原理搭建弱聲信號(hào)檢測平臺(tái)；所述弱聲信號(hào)檢測平臺(tái)包括：萬能試驗(yàn)機(jī)、聲發(fā)射傳感器、聲發(fā)射模塊以及上位機(jī)軟件；聲發(fā)射模塊內(nèi)含前置放大器、聲發(fā)射信號(hào)實(shí)時(shí)采集單元以及波形采集器。
12、可選地，所述上位機(jī)軟件采用的為ae?wintm軟件。
13、可選地，所述確定試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的彎曲強(qiáng)度，具體包括：
14、根據(jù)國標(biāo)gb/t?1449-2005規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)彎曲試驗(yàn)步驟確定試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的彎曲強(qiáng)度。
15、可選地，玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型具體包括以下公式：
16、σf＝-3.08e0.00145f×v+e(0.000112f+4.81)；
17、其中，v為撞擊計(jì)數(shù)速率，撞擊計(jì)數(shù)速率為特征聲信號(hào)，e為自然對(duì)數(shù)，f為工作狀態(tài)下玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件的載荷，σf為剩余機(jī)械強(qiáng)度。
18、可選地，所述根據(jù)實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的承載的載荷，采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型，確定實(shí)時(shí)剩余機(jī)械強(qiáng)度，具體包括：
19、采用有限元仿真方法確定工作狀態(tài)下玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件的載荷。
20、第二方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測設(shè)備，所述玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測設(shè)備包括：
21、樣品獲取模塊，用于獲取玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品；
22、試驗(yàn)?zāi)K，用于對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品進(jìn)行不同時(shí)長的力學(xué)加速老化和聲發(fā)射加載試驗(yàn)，并利用聲發(fā)射傳感器獲取特征聲信號(hào)；確定試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的彎曲強(qiáng)度；所述彎曲強(qiáng)度為剩余機(jī)械強(qiáng)度；
23、模型構(gòu)建模塊，用于根據(jù)試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的剩余機(jī)械強(qiáng)度與對(duì)應(yīng)的特征聲信號(hào)，構(gòu)建玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型；
24、實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)獲取模塊，用于利用聲發(fā)射傳感器獲取工作狀態(tài)下玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件的實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)；
25、實(shí)時(shí)剩余機(jī)械強(qiáng)度確定模塊，用于根據(jù)實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的承載的載荷，采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型，確定實(shí)時(shí)剩余機(jī)械強(qiáng)度。
26、第三方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法。
27、第四方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法。
28、第五方面，本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法。
29、根據(jù)本申請(qǐng)?zhí)峁┑木唧w實(shí)施例，本申請(qǐng)具有了以下技術(shù)效果：
30、本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法、設(shè)備、介質(zhì)及產(chǎn)品，通過聲發(fā)射傳感器接收當(dāng)外部載荷作用于gfrp連接件時(shí)，產(chǎn)生的微小振動(dòng)信號(hào)，并根據(jù)微小振動(dòng)信號(hào)得到特征聲信號(hào)，即撞擊計(jì)數(shù)速率，通過構(gòu)建撞擊計(jì)數(shù)速率與剩余機(jī)械強(qiáng)度之間的數(shù)學(xué)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)對(duì)gfrp連接件機(jī)械性能的定量計(jì)算。本申請(qǐng)?zhí)岢隼寐暟l(fā)射方法在線檢測gfrp連接件的機(jī)械性能，能夠在設(shè)備投運(yùn)過程中無損、省時(shí)、實(shí)時(shí)檢測gfrp連接件機(jī)械性能，并評(píng)估健康狀態(tài)。
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【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品進(jìn)行不同時(shí)長的力學(xué)加速老化和聲發(fā)射加載試驗(yàn)，并利用聲發(fā)射傳感器獲取特征聲信號(hào)，之前還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述上位機(jī)軟件采用的為AE?winTM軟件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述確定試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的彎曲強(qiáng)度，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型具體包括以下公式：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述根據(jù)實(shí)時(shí)特征聲信號(hào)以及對(duì)應(yīng)的承載的載荷，采用玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型，確定實(shí)時(shí)剩余機(jī)械強(qiáng)度，具體包括：
7.一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測設(shè)備，其特征在于，所述玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測設(shè)備包括：
8.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括：存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器上并可在處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序以實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法。
9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法。
10.一種計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，該計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法。
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【技術(shù)特征摘要】
1.一種玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法包括：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述對(duì)玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品進(jìn)行不同時(shí)長的力學(xué)加速老化和聲發(fā)射加載試驗(yàn)，并利用聲發(fā)射傳感器獲取特征聲信號(hào)，之前還包括：
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述上位機(jī)軟件采用的為ae?wintm軟件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，所述確定試驗(yàn)后每一玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件樣品的彎曲強(qiáng)度，具體包括：
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能在線檢測方法，其特征在于，玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械強(qiáng)度模型具體包括以下公式：
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的玻璃纖維增強(qiáng)塑料連接件機(jī)械性能...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：成立，張新龍，陶博，王久誼，廖瑞金，楊麗君，趙學(xué)童，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：重慶大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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