基于声发射技术飞机关键部件健康监测方法
崔建国1,2,3，李 明3，陈希成3，吕 瑞3，邱 涛3，隋福成3，徐长君3，范靖3
(1 沈阳航空工业学院自动化学院 沈阳 110136；
2 东北大学信息科学与工程学院沈阳 110004；
3 沈阳飞机设计研究所 沈阳 110035)
摘 要：为解决飞机关键结构部件疲劳损伤的有效监测，及时发现潜在的安全隐患，避免灾难性事故的发生。对于采用先进声发射技术所监测到的某飞机水平尾翼的原始声发射信息，提出采用小波包分析与支持向量机相结合的方法对飞机水平尾翼的健康状况进行识别与诊断。该方法将飞机水平尾翼产生的原始声发射信号进行多级小波包分解，提取其频带能量作为特征向量，输入到由支持向量机构建的健康监测器对其进行健康识别与诊断。实验结果表明，该方法可以有效、准确地识别并诊断出飞机水平尾翼的疲劳裂纹，为飞机结构部件健康状态的有效监测提供了新途径。
关键词：飞机水平尾翼；健康监测；疲劳裂纹；小波包；支持向量机
中图分类号：TP206+.3 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：590.6530
Health monitoring of airplane key components based on acoustic emission
Cui Jianguo1,2,3，Li Ming3，Chen Xicheng3。Lv Rui3，Qiu Tao3，Sui Fucheng3，Xu Changjun3，Fan Jing3
(1，Automation College，Shenyang Institute of Aeronautical Engineering，Shenyang 110136，China；
2 School of Information Science&Engineering。Northeastern University，Shenyang 110004，China；
3 Shenyang Aircraft Design&Research Institute，Shenyang 110035，China)
Abstract：A new health state recognition and diagnosis approach for the primordial acoustic emission signals from anaircraft horizontal tail is proposed，which uses wavelet packet transform and support vector machine to monitor effectively the aircraft key structure component fatigue damages，discover hidden trouble in early time and avoid fearful accident from occurring．The primordial acoustic emission signals are decomposed by wavelet packet transform．The energy eigenvector in frequency domain is extracted and inputted into the health state monitor．The health state monitor is designed using support vector machine(SVM)to recognize and diagnose the aircraft horizontal tail health state．Experiment results show that this method has good performance in recognizing and diagnosing the fatigue crack in the aircraft horizontal tail，which presents a new approach for monitoring the health state of aircraft structure components．
Key words：aircraft horizontal tail；health state monitoring；fatigue crack；wavelet packet；support vector machine
1 引 言
飞机结构的健康监测是飞机综合健康管理的一个非常重要的组成部分。采用卢发射技术对匕机结构的健康状态进行有效监测是目前国际1-．对飞机结构进行健康监测的研究热点之一，在欧美一些发达国家已将其成功应用于航空航天等领域㈣1。在我国航空航天领域，尚处于工程应用的探索阶段。声发射(acoustic emission，AE)是一种应用H趋广泛的现代动态无损检测新技术，它可以“倾听”飞机结构正在萌生和扩展的裂纹，实时监测其结构的完整性，避免灾难性事故的发生。从而达到诊断其健康状态的目的[5-7]。本文采用小波包分析与支持向量机相结合的方法，对基于声发射技术的某飞机关键结构部件---水平尾翼健康状态的监测与诊断进行了研究。
基于声发射技术飞机关键部件健康监测方法全文
