三种时频分析在复合材料无损检测中的应用

随着复合材料的广泛应用和现代信号处理技术的发展,时频分析方法已广泛应用于各类复合材料的损伤检测.将短时傅立叶变换、小波变换和黄氏变换三种时频分析技术经过Matlab编程,结合Lamb波应用于玻璃纤维增强的复合材料层合板的无损检测,并对三种时频结果进行比较与分析.结果表明:上述三种时频分析方法都能进行复合材料的损伤判定,...     

爆破振动信号的时频分析

爆破振动信号的研究方法已由单纯的频域分析过渡到时频联合分布分析。在讨论FOURIER变换(FT)和短时 FOURIER变换(STFT)不足的基础上,论述了基于连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)在爆破振动信号分析中的应用。作为一种严格的时频分析方法,论文尝试利用二次型时频分布来进行爆破振动信号的时频联合分析;通过几种二次型时频分布的对比分析,认为CWD在具有较强的时频聚集性的同时又较好的对交叉项进行了抑制,适合于进行爆破振动信号的时频分析。     

超宽带信号的时频分析

超宽带(UWB)信号的特性更多表现为非平稳信号的特性,而对非平稳信号采用时频域的变换更能描述信号频谱的分布情况.首先引入了一种基于布莱克曼窗的短时傅立叶变换,然后给出两种典型的UWB信号,利用这种时频分析方法对两种UWB信号进行了时频分析.分析结果表明,无论是PAM-DS-UWB信号还是OFDM-UWB信号都符合FCC对UWB信号的功率限制.     

时频分布在爆破震动信号处理中的应用

爆破震动信号是典型的非平稳信号,其处理方法已由单纯的频域分析过渡到时频联合分布分析。在讨论Fourier变换(FT)和短时Fourier变换(STFT)不足的基础上,论述了基于连续小波变换(CWT)和离散小波变换(DWT)在爆破震动信号分析中的应用。作为一种严格的时频分析方法,论文尝试利用二次型时频分布来进行爆破震动信号的时频联合分析;通过几种二次型时频分布的对比分析,认为CWD在具有较强的时频聚集性的同时又较好地对交叉项进行了抑制,适合于进行爆破震动信号的时频分析。     

Gabor小波时频分析在声发射信号处理中的应用

介绍Gabor小波时频分析的基本理论,用数值仿真举例验证Gabor小波时频分析可同时在时域和频域上来表征信号分布的特点。利用该方法可得到声发射源定位中传感器接收到的声发射信号在时域和频域上的分布,并用于区分声发射信号的传播模式和不同的信号组成,得到声发射波群的准确到达时间,从而提高时差定位的精度。     

新型木塑材料缺陷及损伤的声发射信号分析

综合新型木塑复合材料各类模式试样、源定位及信号的波形、常规参数、频谱、小波包最优树叶子节点能量谱等特征,对主损伤区附近的声发射事件,应用频谱分析和小波变换等信号处理手段提取特征参数,确定不同缺陷及损伤模式所对应的声发射特征信号,为日后进行神经网络模式识别奠定基础。由于新型木塑复合材料的声发射研究刚刚起步,对该材料的声发射特征还有待进一步的分析,常常需要借鉴其它复合材料的声发射检测结果,这势必会带来一定的局限性及适用性问题。对新型木塑复合材料的声发射参数的定量化还有待于大量实验数据的积累和归纳分析。     

基于小波变换的金刚石单晶生长声发射信号的降噪分析

依据小波变换的基本原理和方法,采用阈值降噪法对高温高压条件下金刚石单晶生长过程的声发射信号进行了小波降噪处理。结果表明:采用小波阈值降噪法能较好地消除金刚石单晶生长过程中声发射信号中的噪声,而且还保证了本身的声发射特性没有被破坏,从而可以更加准确地分析金刚石单晶的生长过程。     

小波变换在声发射信号特征参数检测中的应用

本文论述了小波变换在声发射信号的事件计数特版在数检测中应用的理论和方法,用小波变换来检测声发射信号的事件计数特征参数,其准确率与域值电平的取值在大小无关,从而可大大提高声发射信号特征参数检测的准确度,该方法可用于旋转机械（特别是大型汽轮发电机组）的碰磨故障和裂纹故障的检测。     

基于S变换的结肠压力信号时频域分析

采用S变换对肠道压力信号在时频域进行分析与处理.与短时傅立叶变换(STFT)和Wigner分布相比,S变换解决了STFT窗函数长度不易确定的问题,并且S变换不存在交叉干扰和负频率问题.将S变换应用于结肠压力信号的分析,结合已知的肠动力理论,能够更直接地分析人体结肠的动力特性.结果表明,运用S变换对结肠压力进行时频域分析,可以有效获取信号的有用特征.     

基于二次型变换的深井爆破振动信号时频特征分析

对处理爆破振动信号常用的2种线性二次型分布进行比较,选择平滑伪Wigner-Ville分布作为爆破振动信号分析的二次型时频变换。基于平滑伪Wigner-Ville分布对深井爆破振动信号的主频、振幅、持续时间特征与地表爆破振动信号进行对比分析,得出深井爆破振动信号时频特征,用以分析、控制深井爆破振动产生的危害。     

基于功率谱因子的金属结构裂纹声发射信号分析

对于一些机械设备,经过长期的使用后,在其应力集中处、危险截面处容易形成疲劳裂纹。裂纹形成后会迅速扩展,从而导致灾难性的事故,是一种非常危险的缺陷。本文通过对带有缺陷的钢板进行加载得到裂纹声发射信号。通过对功率谱因子进行分析,得到裂纹扩展的不同阶段的功率谱主频带的变化规律和信号功率随频率轴的分布规律。从而说明利用功率谱因子对裂纹声发射信号进行分析是可行的。     

模态声发射技术在构件疲劳裂纹检测中的应用

疲劳裂纹的萌生和扩展是机械零件在变载荷作用下的主要失效形式,在变载荷下出现疲劳裂纹的同时往往伴随着弹性波的扩散,以迅速释放其内部积累的应变能。使用近几年来得到迅速发展的模态声发射技术真实地获取疲劳裂纹的声发射波形,使接收到的声发射信号较完整地反映了声发射源的物理状态。在波形分析中采用参数分析法提取声发射波形特征,建立模态声发射参数和裂纹扩展速度之间的数学关系。由于综合采用了多种技术的优点进行信号分析、处理,因此根据声发射信号特征得到的结果将更加逼近实际状态。     

金刚石刀具研磨声发射信号的非高斯性特征分析

为确保金刚石刀具的制备效率和质量,采用声发射信号作为监测手段对金刚石刀具的精密研磨辅助进行过程调控.然而,该声发射信号的有效特征不能通过传统的信号处理方法辨识,实际研磨中仅能通过人工监听和操作经验定性判断.因此,本文从砂轮磨粒与刀具研磨面的微观接触特点出发,采用泊松过程模型对金刚石刀具研磨中声发射信号的激励机制进行了分析,阐明该信号具有非高斯性特征,采用线性系统理论阐明这一特征可被不失真地传输和接收,同时也给出了该信号高斯化近似的约束条件.最后通过工艺实验验证了该声发射信号的非高斯性特征在金刚石刀具研磨过程中的存在性,也证实了这一特征不受研磨速度和研磨压力等工艺参数的影响,而是与刀具研磨面的耐磨方向存在固有关联关系,从而为声发射信号监测在金刚石刀具研磨自动化系统中的合理应用奠定了方法基础.     

基于声发射信号参数分析的耐火材料损伤聚类研究

耐火材料声发射信号可分为单一突发型和叠加突发型两种,通过分析其波形特征,将上升时间、持续时间、幅度、能量、计数和质心频率作为区分这两种信号的特征参数,利用K均值聚类方法,实现耐火材料不同损伤类型的声发射信号分类。利用该方法对MgO-C耐火材料受压损伤信号进行分析,研究结果表明:单一突发型信号主要频率成分单一集中,信号主要呈现50～60kHz和150～160kHz两种频率段,叠加突发型信号主要频率成分为上两种频率成分的叠加;将信号分为3类,第1类和第2类信号反映了具有计数少、持续时间短和能量小特点的单一突发型信号,第2类信号的损伤强度大于第1类,第3类信号反映了具有计数多、持续时间长和能量大特点的叠加突发型信号。     

基于声发射信号的钢桶泄漏检测

目的研究基于声发射信号的钢桶泄漏检测方法。方法利用声发射传感器、前置放大器、采集卡和计算机搭建采集系统,分析漏孔直径为0.2 mm和无泄漏状况下泄漏频率特点。对采集的声发射信号采用小波包分解,提取了泄漏信号的3个特征频段(16~30 kHz,33~47 kHz,95~102 kHz)的能量特征,将其作为支持向量机的输入特征向量,对已经训练好的支持向量机进行测试,判断钢桶是否泄漏。结果经试验测试,判断准确率达100%。结论通过小波包能量与支持向量机相结合的方法,可以成功地对直径0.2mm及以上漏孔的钢桶泄漏进行检测。     

含裂纹钢试样在拉伸过程中的声发射特性

对于带有I型裂纹的SM490A钢和SUS304钢试样,通过测量其在拉伸断裂过程中的声发射特征参数及裂纹尖端特定点的温度,分析了裂纹尖端和塑性变形区域的力学特征.结果表明:声发射能量计数、振铃累积计数在裂纹扩展的各个阶段都有着明显的曲线特征,且曲线特征和屈服、强化阶段的应力-应变曲线基本吻合,因此可以用声发射能量计数、振...     

近似熵在声发射信号处理中的应用

为研究在载荷作用下,结构裂纹声发射信号的变化特征,提出了将一种最近新发展起来的度量序列复杂性的统计方法--近似熵引入到结构裂纹声发射信号的研究中.介绍了近似熵的概念及性质,并对仿真声发射信号和预制裂纹钢管在静载下的声发射实验信号进行了近似熵计算分析,结果表明,近似熵在表征信号的复杂性方面有明显的效果,从而为声发射信号分析提供了一种很有效的新方法.     

三维编织复合材料测试中声发射信号的分析与研究

论述了声发射技术在三维编织复合材料弯曲过程中的应用及实验方法,给出了声发射在三维编织复合材料中弯曲过程的特征.为了精确地知道材料的损伤部位,声发射源信号的采集非常重要.试验结果表明,考虑到声发射源定位研究的准确性,建议采用波形分析法.在声发射信号的采集过程中比较了参数分析法和波形分析法.根据信号的衰减程度,选择较准确的声发射源信号.利用小波变换的不同算法得到了三维编织复合材料较准确的声发射信号.