3材料损伤状态识别算法研究及SmartAE广谱损伤检测软件开发项目可行性报告(项目研发类)(修复的).docx

材料损伤状态识别算法研究及SmartAE?广谱损伤检测软件开发项目可行性报告材料损伤状态识别算法研究及SmartAE?广谱损伤检测软件开发项目可行性报告项目申报单位：深圳斯派特仪器有限公司实施起止年限： 2012年10月至2013年08月目 录目录ii一、项目概况11、项目名称12、项目地点13、项目研究的目的和意义14、研究现状35、目前研究中存在的主要问题46、本项目研究主要内容4二、项目可行性方案61、项目先进性62、材料损伤状态识别算法的可行性72、项目开发产品的广泛应用前景103、产品产品化说明和依据113.1产品化说明113.2产品化基础114、用户使用可行性分析115、核心竞争能力136、经济可行性分析146?.1 资金支出收益146?.2?投资回收周期146?.3 敏感性分析14三、SmartAE?广谱损伤检测软件需求分析151、材料损伤状态识别算法描述152、SmartAE?软件特点153、需求分析173.1将要完成的软件功能173.2功能需求划分173.2.1随机损伤事件173.2.2广谱损伤空间分布173.2.3广谱损伤概率空间分布183.2.4损伤状态轨迹曲线计算184、SmartAE?主要技术指标19四、计划实施年限及经费预算211、年度计划及进度安排212、经费预算21一、项目概况1、项目名称材料损伤状态识别算法研究及SmartAE?广谱损伤检测软件开发项目可行性报告（以下简称“本项目”）。2、项目地点本项目地点为深圳市坪山新区。3、项目研究的目的和意义工程结构材料力学及机械性能评估，失效分析的关键问题之一，在于可靠的检测算法及软件对于检测数据的分析及研究。没有相应可靠的检测算法及软件，一切所谓的性能评估都是纸上谈兵。只有结合开发具有具有自主知识产权、高技术、应用性强的现代化检测技术，并配备智能化的检测软件，才有条件对于实际工况进行无论是定点、定位、定时、定向监测等各种复杂环境和复杂载荷条件下的失效实施控制，或者通过对大尺寸工程结构材料进行加速试验研究，获取其服役参数、性能和规律等，从而解决机械设备在运行中工程结构材料的安全评价和寿命预测问题。随着工业生产自动化程度的日益提高，系统的复杂性也大为增加，对作为机械设备系统构成要素的工程结构材料的运行性能的要求越来越严格，一但材料失效就会出现故障，甚至会导致整个系统陷于瘫痪，造成巨大的经济损失。因此，研究工程结构材料力学性能的诊断算法及智能检测软件，对于科技进步和生产力水平的提高都具有非常重要的意义。机械设备是一切工业部门进行生产的基础，它们能否正常运转将直接影响企业、部门的经济效益，其中一些关键性的设备甚至起着决定企业命运的作用，一旦其由于材料失效发生事故，造成的损失将不可估量。因材料失效而导致机械设备故障引发灾难性后果，并重大经济损失的事例屡见不鲜。1972年，美国联合钢铁公司劳瑞因厂的初轧机连续出现五次万向接轴断裂事故；1973年前西德600MW发电机组连轴器变形事件；1985年我国山西某电厂一台20万千瓦发电机在40秒钟之内全部损坏，直接经济损失达100万元以上；1986年由于火箭系统出现故障美国“挑战者”号航天飞机失事；1988年秦岭电厂5号机组主轴断裂，损失达亿元以上；1997年我国北方某化学反应器发生爆炸，直接和间接经济损失近亿元。据统计，仅石化行业，1976年至1985年期间，我国化肥五大机组由于机械设备的材料腐蚀失效而停车，造成的直接经济损失就达到四亿七千五百万元。因此，研究并发展材料性能评估算法及软件成为保障机械系统安全稳定运行，促进经济迅速发展和社会进步的重要环节。材料性能评估算法及软件就是通过机械运行中的相关信息来识别其技术状态是否正常，确定故障的性质与部位，寻找故障的起因，预报故障趋势，并提出相应对策。它以材料受损机理和信号检测技术为基础，以信号处理和模式识别为基本理论与方法，并随着计算机技术及数字信号处理技术的发展而迅速发展。材料性能评估算法实现主要分为以下三个步骤：信号采集，特征提取，状态的诊断和识别。在设备工作过程中，如果发生了故，材料的一些参数就会发生某些变化。仔细分析这些参数的变化，可逐步确定故障发生的原因和部位，即完成故障诊断。但是，对高复杂性的系统，能进行准确测量的材料性能参数可能有几十、上百个，如果对所有参数进行全面分析，其对于人力、时间、财力的花费都是十分庞大的。另一方面，不同的损伤模式下，同一参数很有可能具有相同或相近的变化趋势，使得分析材料性能变得很困难，难以确切判断故障的原因和部位。因此，对材料性能进行有效的特征提取方法对于整个故障诊断的发展具有重要意义，它将直接影响整个诊断过程的计算以及整个损伤检测的品质。4、研究现状常用的信号特征提取方法有:时域分析 (如：幅值域分析、相关域分析、波形分析、参数模型分