基于高阶谱的气液两相流差压波动信号的分析

针对水平管气液两相流差压波动信号的非高斯特性，提出了一种基于高阶谱技术的差压波动信号分析的新方法.通过对气液两相流差压波动信号的双谱分析，提取了不同流型下信号的非高斯特征.以信号双谱幅值的平均值作为特征值，对不同流型下信号偏离高斯分布的程度进行了定量地分析，并讨论了在不同管径下不同流型的差压波动信号的双谱特性及非高斯特征.实验结果表明，提取的特征值反映了信号偏离高斯分布的程度，据此可以作为气液两相流流型转变的判据.     

高阶统计量在气固流化床中的应用研究

提出了一种基于高阶统计量进行气固流化床流化状态分析的新方法。通过对气固流化床压力波动信号的非高斯性检验，验证了压力波动信号的非高斯性，并以双谱幅值的平均值为特征值，得到了不同流化状态下压力波动信号偏离高斯分布的程度。同时利用高阶谱分析方法对压力波动信号进行分析，讨论了不同流化状态下信号的双谱特性。研究结果表明，利用高阶谱分析方法对气固流化床流化状态进行分析，可以获得更多的关于流化状态的有用信息。     

基于双谱的水下目标辐射噪声的特征提取与分类研究

以大量的水下目标辐射噪声资料为依托，借助高阶累积量分析法，研究了目标信号的非高斯特性。基于双谱估计和Walsh维数压缩技术提取了不同类别目标的65维双谱特征。结果表明，该特征对水下目标辐射噪声信号具有很好的分类效果，同时又能有效地抑制高斯有色噪声。对于六类水下目标辐射噪声信号，可取得约92％的正确分类率。     

井口声发射井筒液气浸检测-时延估计方法

基于高阶统计,提出了井口声发射井筒液气侵检测中的接收和发射声信号之同时延估计的非参数化和参数化方法。通过分析声信号在井筒液中的传播过程。井口声发射井筒液气侵检测中的接收噪声,可近似模型化为空间相关的高斯色口声。由于四阶累积量对任意高斯噪 废止性,因此,较常规互相关估计方法,这些方法可以进一步提高检测概率。计算机模拟结果证实了产有效性。     

基于高阶累积量的参数化双谱分析的肺音特征提取

用高阶谱分析方法,对肺音信号进行了特征提取.以非高斯白噪声激励的AR(AutoRegressive)参数模型对肺音信号进行建模,导出了基于三阶累积量的三阶递推方法的非高斯参数化双谱的计算方法,用双谱的互相关估计模型阶次,并对肺音数据进行了参数化的双谱估计,给出了在双频域内从双谱及其切片谱提取肺音特征信息的方法,并利用该方法对正常、哮喘和细罗音3种肺音目标进行了神经网络的识别实验.结果表明:所提出的特征提取方法大大降低了输入特征的维数,具有较高的识别率     

亚健康脉象信号的非参数化双谱估计

根据脉象信号的非高斯随机特性,应用双谱估计对其进行分析,提取处于亚健康状态的脉象信号的异常信息,探索亚健康的诊断与治疗评估的客观诊断依据。在信号处理过程中,双谱的相位携带有信号的重要特征信息。采用双谱估计分析法中的非参数化算法对脉象信号进行研究发现,处于亚健康状态的双谱幅值谱峰比处于健康状态的更突出,较大双谱值的分布更为集中。实验结果表明：非参数化双谱估计是分析脉象信号的有效且可行的方法,可以作为识别亚健康状态的方法进行深入研究。     

基于高阶统计量和小波变换的差压信号分析

为分析气液两相流差压信号的内在特征，提高测量信号的信噪比（SNR），提出了一种基于小波变换和高阶统计量的信号分析方法.该方法利用小波变换技术将差压信号分解为多个不同频段的尺度函数，根据先验知识滤除信号中的高频噪声，同时提取不同尺度上的细节信号能量特征值.基于高阶统计量技术，提取不同工况下重构的已除噪差压信号的双谱特征值，分析了信号的双谱特性.初步研究表明，小波变换和高阶统计量相结合的信号分析方法能有效地抑制信号中的高斯有色噪声，提取的细节尺度能量特征和双谱特征可以提供更多的关于管道内复杂流动状况的信息.该方法为气液两相流流动状态的判别和过程监控提供了有益的借鉴.     

常规声压与声矢量信号非整数维谱性能比较研究

为解决高阶谱算法复杂、计算量大和声压信号有限的抗干扰能力问题,提出了声矢量信号非整数维谱分析方法.利用可抑制高斯和对称分布噪声的高阶累积量非整数维谱对目标辐射噪声声压信号和声矢量信号进行了特征分析.分别采用功率谱图和三维动态谱图方法对常规声压和声矢量信号非整数维谱性能进行了直观比对.为获得定量分析结果,分别对不同背景噪声环境条件下,不同输入信噪比的常规声压与声矢量信号非整数维谱的轴频PBR及PD进行了详细计算.结果表明,声矢量信号非整数维谱特征提取与轴频检测能力优于常规声压信号,为高阶统计量应用于声矢量信号处理提供了一条途径.     

基于高阶累积量的参数化双谱分析的肺音特征提取

用高阶谱分析方法，对肺音信号进行了特征提取．以非高斯白噪声激励的AR(Auto Regressive)参数模型对肺音信号进行建模，导出了基于三阶累积量的三阶递推方法的非高斯参数化双谱的计算方法，用双谱的互相关估计模型阶次，并对肺音数据进行了参数化的双谱估计，给出了在双频域内从双谱及其切片谱提取肺音特征信息的方法，并利用该方法对正常、哮喘和细罗音3种肺音目标进行了神经网络的识别实验．结果表明：所提出的特征提取方法大大降低了输入特征的维数，具有较高的识别率．     

混凝土劈裂抗拉声发射特性性能研究

研究混凝土劈裂抗拉声发射特性,结果表明试件的劈裂抗拉破坏过程基本符合混凝土轴心受拉破坏的特征,可近似认为试件是轴心受拉破坏。在应变很小时,声发射信号非常微弱;随着应变的增大,声发射信号逐渐增强,混凝土损伤不断发展;随损伤发展到一定程度,声发射能率迅速增大到峰值,之后进入衰减期。表明利用声发射技术研究混凝土劈裂抗拉行为的可能性。     

Characteristics of acoustic emission signals in damp cracking coal rocks

A uniaxial load experiment on coal rocks at different stress rates was carried out, based on the characteristics of acoustic emission (AE) signals in cracking coal rocks, decomposition, de-noising and reconstruction for the AE signals through wavelet packet transform for solving the current problems created by the presence of noise in AE signals and the existing problems in AE signal processing. The results show that the various characteristics of AE signals in coal rocks cracking under different situations can be clearly reflected, after the AE signals are de-noised by the wavelet packet. Compared to dry coal rocks, the number of AE occurrences in damp coal rocks was significantly reduced, as well as the average amplitude. The number of AE occurrences in damp and dry coal rocks clearly increased with increases in the loading rate, but the largest amplitude of the AE signals in damp coal rocks has been reduced. There is no clear evidence of change in dry coal rocks.     

风荷载的非高斯性对风机结构疲劳损伤的影响

为分析非高斯风荷载作用下风机结构的疲劳寿命,在穿越模型基础上,根据Monte Carlo模拟生成某典型风机正常风速条件下,高斯、非高斯硬化和软化3种风场的风速时程,用于分析风场的非高斯性对风机结构疲劳损伤的影响.由叶片的气动模型和多体动力,计算出风机的动力响应,并对响应的时域特性进行分析.基于线性损伤累积和线性裂纹扩展理论,对裂纹形成寿命和裂纹扩展寿命进行详细讨论.结果表明:不同概率特性风场作用下风机动力响应的最大值有所不同,且风机响应的非高斯性较风场的非高斯性减弱;在年平均风速较小地区,风场的非高斯性对风机疲劳寿命影响较小;但随着年平均风速的增大,非高斯性对疲劳寿命的影响显著增大,当年平均风速为7 m/s和9 m/s时,相较于高斯风场,软化过程的裂纹形成寿命减小约10%.因此,在年平均风速较大地区,需要考虑风场的软化特性对风机结构疲劳损伤的影响.     

声发射检测气液两相段塞流特性

采用声发射技术对水平管内气液两相段塞流声信号进行非侵入式、实时检测。通过设定时间窗和长气泡定义时间计算声发射信号参数,分析段塞单元声信号特点,利用双通道声发射传感器,根据同一液塞到达前后两个传感器的时间差来计算段塞速度,测试结果与双平行电导探针、Nicklin经验公式对比。结果表明,段塞单元信号特征明显,液塞头部、液塞体和长气泡声信号依次减弱,长气泡区信号低于阈值。声发射技术可以检测液塞速度,具有油田现场工程应用价值。     

单轴压缩下含层理加锚岩石声发射特征研究

为了研究不同层理倾角加锚岩石变形破坏过程中的声发射特征,加工制备了0°和90°两种层理的加锚试样,利用RMT-150C岩石力学试验机和AEwin-USB型声发射信号采集系统,进行了含层理加锚岩石声发射特征试验。研究表明:单轴压缩条件下,90°层理试样声发射累积振铃计数大于0°层理试样,具有明显的层理效应;加锚试样相比无锚试样,在压密阶段就有较强声发射信号产生,而且随着载荷的增加声发射信号越来越强,加锚试样的累计振铃计数大于无锚试样;声发射信号特征可以反映岩石内部裂隙扩展变化,对于揭示层理加锚围岩破坏失稳机制具有一定的参考价值。     

Effects of confining pressure on acoustic emission and failure characteristics of sandstone

In this study, uniaxial and triaxial compression acoustic emission(AE) tests were implemented to investigate the AE effect and failure characteristics of sandstone under different confining pressures(σ_3). The evolution of AE parameters in the rock failure process and fracture fractal dimension characteristics after failure were analyzed. The results revealed that the activity of the AE signal is strongly related to σ_3. The evolution of the Ib value can be divided into the I-fluctuation, II-stability, and III-decrease stages. In the first stage, the Ib value of the AE was relatively high, and the AE energy was low. Then, the Ib value tended to be stable; however, the fluctuation amplitude decreased, and the AE energy rapidly increased. In the stage of decrease, the AE energy sharply increased before the load approached the peak value, and the Ib value significantly decreased and dropped to the lowest point before the peak value. As σ_3 increased, the rock's failure mode changed from tensile failure to shear failure and became more coordinated. As the confining pressure increased, the shape dimension decreased, and the order degree of rock failure increased. The confining pressure exerted a certain control effect on the rock failure.     

基于经验模态分解和小波变换声发射信号去噪

为了解决声发射信号去噪问题,在分析经验模态分解去噪和小波阈值去噪优缺点的基础上,提出将二者相结合的去噪方法,包括IMF-Wavelet方法,EMD-Wavelet方法和Wavelet—EMD方法．利用标准信号及断铅模拟声发射信号对所研究方法进行了去噪性能分析．结果表明：对于标准信号,Wavelet—EMD方法无论在高信...     

含不同缺陷的金属材料声发射特性

根据声发射测试原理,利用信号峰值电压与材料形变过程中释放能量的关系建立了裂纹开裂的声发射参数与应力关系的数学模型,提出了声发射总计数和声发射计数率的一般表达式,研制了声发射装置,并在拉伸试验条件下对具有不同缺陷的ZG25试件进行了声发射检测。实验结果表明:无缺陷的ZG25材料与有气孔、疏松、夹渣和微裂纹缺陷的该材料具有不同的声发射AE事件特征,这对金属材料声发射无损检测具有实际意义。