基于振动信号频域离散特征的螺栓完全松动检测方法研究

针对输电铁塔等桁架结构螺栓松动故障,提出了一种基于振动信号频域离散特征的螺栓完全松动检测方法。首先,利用有限元软件对桁架结构螺栓连接完全松动前后进行瞬态动力学分析,采用方差和变异系数求解仿真振动信号离散特征以及变化率,得出螺栓完全松动时方差和变异系数变化规律,并指出方差对信号的离散程度更加敏感;然后,实测了输电铁塔螺栓完全松动前后脉冲激振下的振动响应信号,经变分模态分解(VMD)-小波硬阈值降噪处理后,求解得到实测振动信号离散特征和变化率。仿真和实验结果表明:当螺栓完全松动后,振动信号频谱图频率成分增多,离散特征系数增大,离散程度增强。该方法能够有效检测输电铁塔等桁架结构螺栓完全松动趋势,具有一定的工程实用性。

基于相关系数特征的输电铁塔螺栓连接完全松动检测方法研究

针对输电铁塔螺栓完全松动故障检测问题,提出了一种基于相关系数特征的输电铁塔螺栓连接完全松动检测方法。首先通过有限元软件对单肢螺栓连接结构松动前后情况进行瞬态动力学分析,得出了不同测点间相关系数的变化规律;然后实测了输电铁塔螺栓完全松动前后脉冲激振下的振动信号,采用CEEMDAN-自相关函数进行降噪;最后利用相关性求解不同测点间相关系数,验证了仿真得到的规律。仿真和实验结果表明:当螺栓完全松动后,输电铁塔不同塔材上测点间的关联度升高,相关系数增大。本方法的优势在于可以在数据大小关系上更简洁明了地检测螺栓连接结构完全松动情况。