希尔伯特-黄谱的端点效应分析及处理方法研究

希尔伯特-黄谱可以将机械振动信号分解为有限的模式，然后以时频方式揭示机械的运行状况；然而，作为希尔伯特-黄谱的两个关键步骤，经验模式分解和希尔伯特变换都被“端点效应”所困扰；该文分析和研究了“端点效应”产生的原因，提出采用时间序列建模与预测方法对信号数据进行延拓，达到消除或改进经验模式分解和希尔伯特变换“端点效应”的目的，从而优化希尔伯特-黄谱。     

具有桥塔风效应的桥梁风场数值模拟

将特征正交分解型谱表示法运用于模拟具有桥塔风效应的桥梁风场中。首先介绍桥塔风效应和桥梁风场的概率描述,然后结合模态截断技术,介绍特征正交分解（Proper Orthogonal Decomposition,POD）型谱表示法,该方法是对常用的原型谱表示法的继承和提高,且物理概念更加清晰。通过引入对风速谱矩阵的显式预分解,推导模拟具有桥塔风效应的桥梁风场的简化计算公式,将对付目标功率谱矩阵的特征值分解运算简化为对实矩阵的运算。该方法可用FFT加速,相对于原有的模拟方法具有较高的计算效率。最后,以模拟龙潭河特大桥施工最大双悬臂阶段的脉动风速场为算例,解释了脉动风速过程特征正交分解模态的物理意义,说明该方法的可靠性。在算例中,观察到复杂相关结构下,特征正交分解发生振型交换的现象,并分析其原因。     

爆破地震波信号EMD端点效应抑制研究

针对爆破地震波信号经验模态分解(EMD)得到的IMF在端点处的发散现象，提出一种同时考虑信号端点发展趋势和全局时间-能量联合参数的改进EMD端点效应抑制算法。该算法首先考虑端点变化趋势得到延拓后的边界局部特征尺度X₀,再计算X₀的能量E₀,找到原始信号中和E₀最匹配的分段信号X_k,最后用X_k代替X₀进行EMD。通过建立仿真信号，验证该算法和常规端点效应抑制算法相比，对EMD端点效应具有更好的抑制能力，能够得到精度更高的IMF。最后将该算法用于实际爆破地震波信号分解中，发现提出的算法能够有效抑制EMD端点效应，有利于爆破地震波信号细节特征参数的提取。     

三(4-乙炔苯基)胺类共轭微孔聚合物及取代基效应对其光催化水分解性能的影响

共轭微孔聚合物(CMPs)由于光吸收效率高、稳定性好、结构和能级水平易于调控等特点，已在光催化水分解制氢领域显示出优异的应用前景。为了开发新型高性能多官能团单体和探索取代基效应对CMPs光催化水分解性能的影响，通过Sonogashira-Hagihara偶联反应制备了两种三(4-乙炔苯基)胺(TEA)类CMPs,研究了取代基效应对材料性能的影响。结果表明：可见光下，苯并噻二唑(BT)单元上无取代基的FS1和BT单元5-位上带有甲基的FS2的光催化析氢速率分别为115.74μmol/(g·h)和100.61μmol/(g·h),说明TEA类CMPs具有良好的光催化水分解性能，TEA是一种性能优异的CMPs多官能团构筑单体；甲基的存在可以调控聚合物的共轭水平，进而调节其带宽，但对聚合物的析氢性能影响较小。     

一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解法

在定义瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量(Intrinsic scale component,简称ISC)的基础上,提出了一种新的非平稳信号分析方法——局部特征尺度分解方法(Local characteristic-scale decomposition,简称LCD),该方法能够自适应地将一个复杂信号分解为若干个瞬时频率具有物理意义的内禀尺度分量之和.首先对LCD方法的原理进行了分析,然后给出了采用LCD对信号进行分解的详细步骤,最后采用仿真信号对LCD和经验模态分解(Em-pirical mode decomposition,简称EMD)方法进行了对比分析,结果表明了LCD方法的有效性及在端点效应、迭代次数和分解时间等方面都优于EMD分解方法.     

基于小波包分解的铝电解阳极效应振动谱特征提取

阳极效应是铝电解过程中的一种常见现象，它的发生对整个电解系列产生很大影响。效应的发生影响了电解系列的各项技术指标，降低了铝的产量和质量，破坏了整个电解系列的平稳供电。参考Xue和Oye提出阳极效应检测方法，采用小波包与谱估计相结合的方法，对铝电解中阳极效应时阳极导杆振动信号进行小波包多层分解，以提取信号特定频段的频率特征。从仿真结果上看，此方法能较好地对阳极效应进行检测和定位，有利于更好地预测以及后期的系统实现。     

不完全观测数据下混合效应模型的正交投影估计

基于矩阵的QR分解技术,对一类含有不完全观测数据的线性混合效应模型提出了一种基于正交投影的估计方法。在一些正则条件下,证明了固定效应参数的估计渐近服从标准正态分布,得到了固定效应参数的置信区间。另外,所提出的固定效应参数的估计过程不受随机效应的任何影响,具有较好的有效性和稳健性。最后,通过一些数值模拟和一个实例分析研究了所提出估计方法的有限样本性质。     

一种基于GEP的EMD端点效应抑制方法

针对经验模态分解(EMD)在分解信号时存在的端点效应问题,为抑制端点效应对信号分析带来的影响,进一步提高EMD分解准确度,提出基于基因表达式编程(GEP)的EMD改进算法。通过仿真实验与镜像延拓等其他3种常用端点效应抑制方法作对比,并计算评价端点效应的两个指标,最后,通过这4种方法分别测量出原始信号的瞬时频率以作验证。仿真结果表明:基于GEP的EMD改进算法在分解信号后各分量两端发散程度最小,评价指标也均优于其他3种传统的改进方法,且更加准确地测量出原始信号的瞬时频率。证明该改进算法能更有效地抑制EMD端点效应,具有更高的应用价值。     

基于最大相关波形延拓的经验模式分解端点效应抑制方法

针对端点效应使经验模式分解（Empirical Mode Decomposition,EMD）结果出现畸变,严重影响算法精度的现象,提出了一种新的抑制经验模式分解端点效应的方法：最大相关波形延拓法。该方法借鉴匹配追踪算法思想,将信号端点处波形向信号内部平移,以找出与之最相似的波形,然后以最相似波形外侧的一段数据作为信号端点外数据的估计。利用仿真数据和某炼油厂风机轴瓦振动数据对最大相关波形延拓法进行了验证,结果表明该方法能够明显减小经验模式分解的端点效应,特别对周期信号和循环平稳信号有很好效果。同时,所提出的方法具通用性,能够减小数字滤波、小波分析等信号分析方法中端点效应对算法精度的影响,具有较大的理论意义和实用价值。     

开孔片盒及其对电影胶片分解副产物的扩散效应

用作片基的纤维素酯聚合物的分解是胶片保存中的主要问题之一。分解期间形成的副产物酸一旦达到了一定的浓度（自催化点），便会催化和加速分解反应。除了采用低温和低相对湿度的受控存储方法之外，从分解的胶片上清除副产物酸是降低分解速度的一个途径，促使酸从片基上扩散出去也是一种有效的控制方法。片盒要求密封得相当好，并能为内部微气候提供缓冲效应。但是，这种密封也降低了分解形成的酸从胶片上扩散出去的能力。在片盒壁上打孔以便让扩散的气体排放出去，是常见的做法。本文研究了片盒开孔作为电影胶片长期储存中的一种方法所起的作用。     

基于LMDI模型分解的建筑业能源消费效应管理研究

利用对数平均迪式指数法（logarithmic mean divisia index）将我国2001年-2008年建筑业能源消费变化分解为产出效应、结构效应和效率效应。实证分析结果表明效率效应是促进我国建筑业能源消费和能源强度降低的主要原因，结构效应影响则较小，产出效应是能源消费增长的主导因素。因此，在“十二五”计划中，要加大建筑业内部的产业结构调整及其优化，而且要进一步重视建筑业能源利用效率。     

一种求解信号包络曲线端点值的新方法

近年来出现了一种能有效分析非线性、非稳定振动信号的新方法,即希尔伯特-黄变换法。该方法通过三次样条插值分解信号时会在其边界处出现端点效应问题。在深入研究端点效应问题基础上提出一种能有效解决该问题的新方法,即最近一次极值镜像延拓法。将该方法应用到非线性信号分析中,结果表明该方法不仅能有效抑制端点效应,而且还能提高非线性信号分解的准确性,同时具有简单易行、适应性强、通用性好等特点,对水泵机组运行时泵站厂房结构的振动监测具有一定的实用价值。     

不同分解方法对聚乙烯分解行为的影响

综述了有关聚乙烯(PE)热分解和超临界水分解的研究情况，对PE的两种分解过程进行了对比。考察了分解产物的分子量、油转化率、催化剂的作用、反应机理等内容。对比结果表明，超临界水分解时不使用催化剂、反应温和、具有较高的油转化率，同时，产物分子量分布宽，组成复杂。超临界水分解对于热分解过程中产生的炭化现象有很好的抑制作用，因而具有广阔的工业应用前景。     

Hilbert-Huang变换端点效应问题的探讨

为了克服Hilbert-Huang变换中的端点效应，利用时变参数ARMA（Autoregressive Moving Average）模型对信号进行外延后再进行EMD（Empirical Mode Decomposition）分解，在一定程度上克服了EMD方法的端点效应问题；同时利用时变参数ARMA模型对IMF（Intrinsic Mode Function）分量进行延拓后再进行Hilbert变换，有效地抑制了Hilbert变换中的端点效应，可以得到准确的瞬时频率和瞬时幅值。     

新型剪切增稠胶的合成及其流变性能研究

从分子结构设计出发，以苯硼酸(PBA)与羟基封端的聚二甲基硅氧烷(PDMS-OH)为原料，通过缩聚反应制备了一种新型剪切增稠胶(PPBS)。通过傅里叶变换红外光谱仪和热重分析仪对材料的水解性和热稳定性进行表征，同时利用旋转流变仪对PPBS的线性粘弹区域、能量耗散能力及粘弹性进行研究。结果表明：PPBS具有更为优异的耐水解性和热稳定性，其最快分解温度和完全分解温度分别在466℃和568℃左右；通过Lissajous曲线中应力-应变曲线所包含的面积发现PPBS的能量耗散性能更优异；通过频率扫描发现其储能模量随着外界激励的增加增大5个数量级达到0.64MPa,材料表现出典型的剪切硬化性能，并且具有更为优异的相对剪切增稠效应。     

改进的LMD方法及其在滚动轴承故障诊断中的应用研究

针对局部均值分解（local mean decomposition, LMD）方法存在的端点效应问题,提出一种基于梯度变化的端点效应抑制方法对局部均值分解进行改进,通过仿真对比不同端点抑制方法的效果,证明了该方法的准确性;针对滚动轴承故障振动信号为一系列调制信号的特点,将改进的局部均值分解方法应用于滚动轴承故障诊断中;利用奇异值分解降噪方法降低噪声污染对分解结果的影响;通过实验验证了该方法在滚动轴承故障诊断中的有效性和可行性。     

纳米碳酸钙的制备与应用

纳米碳酸钙是常见的一种化工填料,由于粒径较小,具有普通碳酸钙所不具有的表面效应、小尺寸效应、量子尺寸效应和宏观量子隧道效应,这使得纳米碳酸钙在力学、光学、电学等方面表现出与普通碳酸钙所不同的或反常的物化性质,如:增韧补强性、透明性、杀菌消毒等应用方面的特殊性能[1]。本文简述了超细重质碳酸钙与纳米碳酸钙的摩擦性能对比,对纳米级碳酸钙煅烧分解特性进行简单分析,重点介绍了纳米碳酸的制备方法,并对其发展前景进行了展望。     

Ni的合金化对Cu-Co合金磁学性能和GMR效应的影响

磁学性能分析表明，Cu85Co15熔体快淬过程中即可通过液相分解形成大块铁磁性富Co相，也可通过固相分解形成纳米超顺磁相，而Cu80Co15Ni5合金则主要通过固相分解形成纳米超顺磁相。Ni对Cu—Co合金液相分解的抑制和增加固容体过饱和度从而促进过饱和固容体分解的作用使Cu80co15Ni5合金相对于无Ni的Cu85Co15合金时效后纳米超顺磁相尺寸减小，体积密度明显增高。Ni合金化还使Cu—Co合金富Co磁性相的尺寸一致性得到很大改善，减小了磁性相间的交互作用。这些因素都有助于增大GMR效应。     

基于支持向量机和窗函数的DEMD端点效应抑制方法

在微分经验模式分解过程中,由于信号端点处极值点不确定,导致在样条曲线构造信号上下包络线的过程中产生端点效应,影响微分经验模式分解的质量。针对此问题,提出一种支持向量机延拓和窗函数相结合的方法来解决微分经验模式分解中的端点效应,通过采用支持向量机对信号两端进行数据延拓,再对延拓后的信号加特殊窗函数处理,减小延拓误差。通过仿真分析和滚动轴承故障诊断实例分析表明,该方法能较好地抑制微分经验模式分解的端点效应,提高信号分解的精度,得到准确的分析结果。     

基于VMD-KLD的桥梁挠度监测数据温度效应分离方法EI北大核心CSCD

传统经验模态分解(empirical mode decomposition, EMD)方法在处理桥梁挠度信号时存在模态混叠、分解误差累积等问题,致使分解结果尚不理想。为此,提出了一种结合变分模态分解(variational mode decomposition, VMD)和K-L散度(Kullback-Leibler divergence, KLD)的桥梁挠度监测数据温度效应分离方法。利用VMD分解桥梁挠度信号,获得若干个本征模态函数(intrinsic mode function, IMF);借助核密度估计求得各IMF分量的概率密度函数分布,进而得到各分量KLD值,剔除虚假IMF分量,选定最佳分量;运用Pearson相关系数对最佳分量进行效果评价;通过数值仿真算例与实桥监测数据,验证了该方法的有效性。结果表明:该方法融合了VMD自适应、抗噪能力强和KLD快速选取最优信号的优势,克服了传统EMD模态混叠等缺陷,减少了虚假分量的干扰,将两者结合使得分解及筛选特征信号分量高效可靠,温度效应分离效果良好;仿真信号经VMD-KLD分析得到日、年温差效应及长期挠度相关系数分别为0.994 6、0.983 7和0.970 4,实测信号得到的日、年温差效应相关系数分别为0.908 1、0.936 4;同EMD-KLD相比,VMD-KLD分离出的各挠度成分相关系数更接近于1,仿真信号分析中日、年温差效应及长期挠度分别提升了4.43%、10.84%和8.81%,实测信号分析中日、年温差效应分别提升了12.35%、5.57%。该方法可为桥梁挠度监测数据温度效应在线分离提供一种新的思路。