本发明属于航空管路系统装配质量评估的,具体涉及一种航空管路系统装配一致性的评估方法。
背景技术:
1、航空管路系统是飞机的“血管”和“气管”,其主要功能是为输送燃油、液压、空气、氧气和氮气等介质,是保证飞机正常服役的重要系统。航空管路系统的装配涉及导管、管接头、外套螺母、成品、卡箍和管夹等多类零件和标准件。现阶段,航空管路系统的装配以手工装配为主,操作人员借助于通用或专用的工具,如钻模、普通扳手、力矩扳手和套筒等,人工完成机上所有管路系统的装配。受限于操作人员的经验水平、操作技能和环境熟悉程度,导管之间的装配偏差、卡箍和管夹的位置、外套螺母预紧力的大小等装配参数难以实现精确控制,从而导致管路系统的装配质量参差不齐,渗漏问题频发,严重影响飞机服役安全。
2、为有效评估操作人员装配质量的好坏,需要对航空管路系统的装配一致性进行评估。现阶段,针对大部分管路系统的装配一致性评估方法采取是事后评估的方法。在出厂前或试飞阶段观察管路系统的渗漏现象,如果无渗漏产生,则认为装配一致性较好;反之,则认为装配一致性差。由于该方法需要在出厂前或试飞阶段才能发现管路系统的渗漏问题,因而需要耗费大量的时间进行返工和排故,严重影响飞机装配效率。
3、综上所述,目前仍然缺少一种适用于航空管路系统装配阶段、快速且精准的管路系统装配一致性的评估方法。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种航空管路系统装配一致性的评估方法,旨在解决上述的问题。
2、本发明主要通过以下技术方案实现:
3、一种航空管路系统装配一致性的评估方法,包括以下步骤:
4、步骤s1:选定标准装配管路系统和对比装配管路系统,基于模态试验分别获取标准装配管路系统和对比装配管路系统的幅频信号,并将获取到的幅频信号作为输入信号 z( x i),其中 i=1,2,…, n,且 n为采样点总数; z( x i)为当频率为 x i时,输入信号在幅值坐标轴上的坐标;
5、步骤s2:基于分形理论分别计算标准装配管路系统和对比装配管路系统的输入信号的分形维数 ds、 d ci,其中 i=1,2,…, m;且 m为对比管路系统的个数;
6、步骤s3:计算对比管路系统与标准管路系统的装配一致性率 coh ci,其中 i=1,2,…, m;
7、(4);
8、步骤s4:装配一致性率 coh ci的值越大,则对比管路系统与标准管路系统的装配一致性越好。
9、为了更好地实现本发明,进一步地,所述步骤s1中,分别对标准装配管路系统和对比装配管路系统进行激励,通过加速度传感器采集振动信号,并经过信号处理后导出幅频信号曲线,得到标准装配管路系统和对比装配管路系统的幅频信号。
10、为了更好地实现本发明,进一步地,所述步骤s1中,输入信号的采样间隔为δ t=0.625。
11、为了更好地实现本发明,进一步地,所述步骤s2包括以下步骤:
12、步骤s21:计算输入信号的结构函数;
13、(1);
14、其中:
15、 x为输入信号在频率坐标轴上的坐标;
16、 τ n为信号的任意增量, τ n =nδ t;
17、δ t为输入信号的采样间隔;
18、 z( x+τ n)为当频率为 x+τ n时,输入信号在幅值坐标轴上的坐标;
19、 z( x)为当频率为 x时,输入信号在幅值坐标轴上的坐标;
20、 n为采样点总数;
21、 i为不大于 n的自然数序列;
22、 n为不大于 n的自然数序列;
23、 z i+n为第 i+n个采样点的幅值;
24、 z i为第 i个采样点的幅值;
25、步骤s22:令横坐标 x n=log( τ n),纵坐标 y n=log( s( τ n)),绘制输入信号的结构函数的双对数曲线图;然后,计算双对数曲线图中相邻两点( x n, y n)与( x n+1, y n+1)的斜率 k n,其中 n =1 ,2,……, n:
26、(2);
27、当 n= n时,定义其斜率 k n为无穷大;
28、步骤s23:截取双对数曲线图的线性部分:设置临界斜率为 k c,依据每个采样的斜率 k n,舍弃所有斜率大于 k c的采样点,将剩余的采样点定义为输入信号的线性部分,其横坐标为 x l,纵坐标为 y l;
29、步骤s24:对 x l和 y l进行最小二乘法线性拟合,且拟合得到的直线为 y l= k f ×x l+ b f;
30、其中, kf为拟合直线的斜率;
31、 bf为拟合直线的截距;
32、步骤s25:计算输入信号的分形维数 d:
33、(3);
34、根据步骤s21-步骤s25,分别计算得到标准装配管路系统和对比装配管路系统的输入信号的分形维数 ds、 d ci。
35、为了更好地实现本发明,进一步地,所述步骤s4中,如果 coh ci值大于阈值 coh c,则无需对当前对比管路系统的装配状态进行调整;如果 coh ci值小于 coh c,则需要对当前对比管路系统的装配状态进行调整。
36、为了更好地实现本发明,进一步地,阈值 coh c为95%。
37、本发明的有益效果如下:
38、本发明通过模态试验,获取标准装配管路系统和对比装配管路系统的幅频信号,将其作为输入信号,基于分形理论计算标准装配管路系统和对比装配管路系统输入信号的分形维数,在此基础上计算对比管路系统的装配一致性率,进而实现对比装配管路系统的装配一致性评估。本发明针对管路系统的幅频信号进行分析,能够快速准确地分析对比管路系统与标准管路系统的幅频信号,并给出相应的评估结果。操作人员在完成管路装配的同时,能够依据本发明的评估结果现场调整管路系统的装配状态。相比于现有技术,本发明操作简单,评估准确性高,能够有效提升管路系统的装配效率,具有较好的实用性。
1.一种航空管路系统装配一致性的评估方法,其特征在于,包括以下步骤:
2.根据权利要求1所述的一种航空管路系统装配一致性的评估方法,其特征在于,所述步骤s1中,分别对标准装配管路系统和对比装配管路系统进行激励,通过加速度传感器采集振动信号,并经过信号处理后导出幅频信号曲线,得到标准装配管路系统和对比装配管路系统的幅频信号。
3.根据权利要求2所述的一种航空管路系统装配一致性的评估方法,其特征在于,所述步骤s1中,输入信号的采样间隔为δt=0.625。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种航空管路系统装配一致性的评估方法,其特征在于,所述步骤s2包括以下步骤:
5.根据权利要求1所述的一种航空管路系统装配一致性的评估方法,其特征在于,所述步骤s4中,如果cohci值大于阈值cohc,则无需对当前对比管路系统的装配状态进行调整;如果cohci值小于cohc,则需要对当前对比管路系统的装配状态进行调整。
6.根据权利要求5所述的一种航空管路系统装配一致性的评估方法,其特征在于,阈值cohc为95%。