CN113868785B 一种塔机塔身损伤状态特征点映射模型的建立方法与快速判别损伤的方法 （山东建筑大学）

一种塔机塔身损伤状态特征点映射模型的一种塔机塔身损伤状态特征点映射模型的采集恒定载荷工况下各损伤状态下的塔机回转间位置数据进行N次和函数拟合，提取拟合得到各损伤状态下在x轴和y轴方向上拟合误差最小的弦函数的前3次函数的特征向量集作为三角形21-1)搭建塔身完好状态下的塔机结构、搭建塔身主肢具有单一位置损伤时的塔身结针对塔身完好和不同主肢损伤的状态，分别使塔机回转臂在恒定2-1)对步骤1)中的所述塔机塔身顶端2-2)进行正弦N1次和函数拟合，得到塔机塔下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的示第i种状态下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的第j个正弦函数的频率，ci,j和fi,j表示第i种状态下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的第j个正弦33-1)选取拟合误差量最小的N1次和函数对应的前3组j＝0,1,2特征向量集构建特征映建立三维坐标系OXYZ，在所述三维坐标系OXYZ中，以i种状态下塔机塔形三个顶点建立平面集mi，以i种状态下塔机塔身顶端在y方向的位移量的前3组特征向量i令令其中：分别是沿着三维坐标系OXYZ的x轴y轴和z轴方向的单位法向量；Ai=Bi,1=Di,2,Di,3)Qi,1＝Ci,Qi表示平面集中ni平面对应的法4Px,i为x′和pyi来判定塔机塔身损伤状态：预设I种状态在x轴和y轴方向上的特征映射平面与参考平面的夹5[0001]本发明涉及一种塔机塔身损伤状态特征点映射模型的建立方法与快速判别损伤单主肢损伤以及同层或不同层多主肢损伤对应I+1种不同状6和dii种状表示第i种状态下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的第j个正弦函数的频和fii种状态下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的第j个正为三角形三个顶点建立平面集mi，以i种状态下塔机塔身顶端在y方向的位移量的前3组特征7令令[0034]其中：i,j,k分别是沿着三维坐标系OXYZ的x轴y轴和z轴方向的单位法向量；Aii表示平面集中mi平面对应的法向量集；i=i表示平面集中ni平面对应的0的夹角：80的夹角；计的优点还在于可以通过得到的模型客观的看出塔身状态下旋转一周的多个塔身顶端在x轴和y轴方向的空间位置坐标值，采用N次和函数进行的前3组特征向量为三角形顶点构建特征平面，并以塔机完好状态下构建的平面作为参考能快速准确地识别塔机塔身的运行状态。本发明实现了塔机塔身状态数据特征维度约简，[0058]图5为本发明所述单点特征映射平面点云图，其中安全区域是由预设的横坐标取9[0061]以下实施例以QTZ40塔机为例，通过计算同一型号塔机塔身各损伤状态下的特征表塔身I种不同的损伤状态；其中W为回转臂回转一周时采集数据的次数，w＝1，2…W，W-[360/a],本实施例中ω为15°和dii种状表示第i种状态下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的第j个正弦函数的频和fii种损伤状态下塔机塔身顶端在x和y方向空间位置点集拟合得到的第j为三角形三个顶点建立平面集mi，以i种状态下塔机塔身顶端在y方向的位移量的前3组特征特征集构建的I+1个平面集；所得的m0和n0为塔机塔身完好状态下的特征向量集构建的平[0090]其中：i,j,k分别是沿着三维坐标系OXYZ的x轴y轴和z轴方向的单位法向量；Aii表示平面集中mi平面对应的法向量集；i=i表示平面集中ni平面对应的0的夹角：pyi表示0的夹角；身顶端空间位置坐标在x轴方向的数据集的特征构建的平面与参考平面的夹角值，纵轴表示塔机塔身顶端空间位置坐标在y轴方向的数据集的特征构建的平面与参考平面的夹角值。30个点表示塔机塔身在图3中1-30标号的损伤组合状态的数据集通过本发明所述特征值pxi和p,i来判定塔机塔身损伤状态：[0109]计算标号1-30的损伤状态在x轴和y轴方向上的特征平面与参考平面的两个夹角值pxi和p,y,i来判定塔机塔身损伤状态。如图5所示，塔机塔身在各损伤状态下的平面与参考平面的夹角各角度在特征映射平面内都分布在