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专利号: 2018105747226
申请人: 西安理工大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种爆炸复合管结合状态定量识别的方法,其特征在于,具体操作过程包括如下步骤:步骤1.振动响应信号的获取:通过力锤在复合管的一端施加脉冲激励,在复合管的另一端使用加速度传感器采集振动响应信号x;

步骤2.根据采集的振动响应信号x的特征构造经验小波变换的尺度函数和小波函数,并用于对振动响应信号进行模态分离;

步骤3.从步骤2分离出的单频模态信号,确定采集到的有效模态信号,并计算最高阶模态信号希尔伯特包络 和最低阶模态信号希尔伯特包络 的能量比,作为检测指标;

步骤4.依据检测指标识别复合管的结合状态。

2.如权利要求1所述的一种爆炸复合管结合状态定量识别的方法,其特征在于,所述步骤2的具体过程如下:步骤2.1通过FFT变换获得振动响应信号x的频谱f(ω),ω为频率,搜索信号频谱的N个局部极大值,选取连续两个局部极大值的中间频率点作为频谱划分的边界ωn(n=1,

2,...,N-1);

步骤2.2根据所确立的频谱划分边界构造经验小波变换的尺度函数 和小波函数其构造过程分别如公式1和公式2所示:其中, ω为频

率,ωn+1和ωn为频谱划分的边界;

对尺度函数 和小波函数 分别进行傅里叶逆变换,得到经验小波基函数的时域表示为:

步骤2.3基于步骤2.2构造的经验小波基函数对振动响应信号进行模态分离,其分解和单支重构过程如公式3和公式4所示:逼近系数 为:

细节系数 为:

其中,x为采集的振动响应信号; 和 分别是φ1(t)和ψn(t)的共轭复数;f(ω)是x的傅里叶变换,τ和t为时间;

对分解后的小波系数进行单支重构,如公式5所示:其中,f0(t)、fn(t),n=1,2,...,N为由经验小波变换得到的单频频模态信号。

3.如权利要求1所述的一种爆炸复合管结合状态定量识别的方法,其特征在于,所述步骤3的具体过程如下:步骤3.1从步骤2中基于小波变换分离出的单频模态信号中,确定采集到的有效模态信号,记为[ff1(t),ff2(t),...,ffK(t)];

步骤3.2分别求最高阶模态信号ffK(t)的希尔伯特包络 和最低阶模态信号ff1(t)希尔伯特包络步骤3.3计算检测指标Yindex,如公式6所示:其中,Eh和El分别表示希尔伯特包络信号 和ff1(t)的能量,t为时间。

4.如权利要求3所述的一种爆炸复合管结合状态定量识别的方法,其特征在于,所述步骤4的具体实施过程是:依据检测指标Yindex识别管道结合状态,检测指标Yindex值越小,说明复合管的结合状态越差,反之则复合管的结合状态越好。