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申请/专利权人：西安交通大学

摘要：本发明基于声发射再平衡Mel倒谱的激光冲击强化质量在线监测方法，实现了LSP过程表面硬度质量监测。针对以声发射技术为基础的数据驱动监测方法存在AE高采样率频段宽、LSP亚表面塑性变形特征微弱、LSP过程监测困难等问题。搭建LSP等离子体声发射信号采集系统，采集信号后通过材料表面硬度对信号进行间接表征，通过功率谱密度分析获取信号重点频段边界频率，基于再平衡Mel倒谱方法，自适应生成对信号重点和非重点频段分别进行特征增强和削弱的分段函数。然后进行特征映射获得改进Mel时频图。最后通过模型将信号图像的局部与全局特征并行融合，从而实现对LSP过程的表面硬度质量声发射监测。本发明所提出的方法简洁高效，特征区分度高，工程适用性强。

主权项：1.基于声发射再平衡Mel倒谱的激光冲击强化质量在线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，搭建激光冲击强化声发射采集实验台，通过夹具固定加工板件，调整夹具位置使激光发生器位置对准待加工区域起点；安装固定声发射传感器于待加工部件表面，在对板件通过不同工艺参数进行冲击强化时，实时采集在冲击过程中产生的等离子体声发射信号；步骤二，基于步骤一采集的等离子体声发射信号，通过功率谱密度PSD图像的分析来标定信号重点频段的边界频率x1；步骤三，基于步骤二标定的边界频率x1，引入初始比例影响因子cs，通过初始的非重点频率区域函数计算出其在边界频率上的纵坐标，即分段函数交点纵坐标；然后通过分段函数交点以及原点坐标计算出使重点低频段区域均匀放大的映射直线函数，通过非重点频率区域函数和重点频段放大函数在频域上的结合，构成最终的再平衡分段函数；经再平衡分段处理之后重点频段与总频段的纵坐标比值即为比例系数K；步骤四，基于步骤三得出的再平衡分段函数，通过初始比例影响因子cs改变比例系数K，之后搭建再平衡Mel滤波器组，对AE信号进行再平衡Mel倒谱转换，得到再平衡Mel倒谱，并通过对不同类别的等离子体声发射信号进行再平衡Mel倒谱转换，从而得到再平衡Mel倒谱数据集；步骤五，基于步骤四得到的再平衡Mel倒谱，采用Transformer并行融合部分卷积神经网络TPFPCNN提取以及融合再平衡Mel倒谱中蕴藏的关键全局Transformer和局部部分卷积特征，最后通过TPFPCNN对输入的再平衡Mel倒谱数据集实现LSP过程质量监测，并获得评估结果。

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