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原文传递一种基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法

专利名称：	一种基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法
摘要：	本发明公开一种基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其包括如下步骤：采集纤维拉伸断裂声发射信号，使用小波变换对纤维拉伸断裂声发射信号降噪；从降噪后纤维拉伸断裂声发射信号中截取有效信号，并利用HHT变换生成有效信号的关于时间‑频率‑能量的三维分布图；根据主成分分析方法对经过HHT变换有效信号进行提取，以得到纤维拉伸断裂声发射信号的特征。本发明通过采集纤维拉伸断裂声发射信号，基于HHT变换把非线性信号分解为模态函数IMF，得到时间‑频率‑能量三维分布图，克服EMD模态混叠的缺点，同时采用主成分分析用较少的综合变量去替代多个随机变量，降低了计算的复杂性，在一定程度上方便了工程分析。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	上海;31
申请人：	上海工程技术大学
发明人：	辛斌杰;易亚男;林兰天;张学雨;王益亮;刘岩;郑元生
专利状态：	有效
申请日期：	2018-12-29T00:00:00+0800
发布日期：	2019-04-26T00:00:00+0800
申请号：	CN201811644054.6
公开号：	CN109682677A
代理机构：	上海伯瑞杰知识产权代理有限公司
代理人：	孟旭彤
分类号：	G01N3/06(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	201620 上海市松江区龙腾路333号
主权项：	1.一种基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法包括如下步骤：采集纤维拉伸断裂声发射信号，使用小波变换对所述纤维拉伸断裂声发射信号降噪；所述纤维拉伸断裂声发射信号包括从开始拉伸纤维到纤维断裂结束的所有声音；从降噪后所述纤维拉伸断裂声发射信号中截取有效信号，并利用HHT变换生成所述有效信号的关于时间-频率-能量的三维分布图；根据主成分分析方法对经过HHT变换所述有效信号进行提取，以得到纤维拉伸断裂声发射信号的特征。 2.如权利要求1所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述采集纤维拉伸断裂声发射信号包括如下步骤：在全静音环境下使用PVDF压电传感器采集纤维拉伸断裂声发射信号。 3.如权利要求1所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述从降噪后所述纤维拉伸断裂声发射信号中截取有效信号包括如下步骤：对降噪后的纤维拉伸断裂声发射信号进行高通滤波过滤；判断过滤之后的纤维拉伸断裂声发射信号的波形因子是否大于第一预设阈值，若大于，则进行截取并判断获得的截取信号的均方根值是否位于预设值域且峭度指标是否大于第二预设阈值，若是，则所述截取信号为有效信号。 4.如权利要求3所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述第一预设阈值为1.1。 5.如权利要求3所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述预设值域为大于5小于40。 6.如权利要求3所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述第二预设阈值为10。 7.如权利要求1所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述使用小波变换对所述纤维拉伸断裂声发射信号降噪为使用小波基为sym6函数，分解层数为5的小波变换对所述纤维拉伸断裂声发射信号降噪。 8.如权利要求1所述的基于希尔伯特黄变换的纤维断裂声发射分析方法，其特征在于，所述利用HHT变换生成所述有效信号的关于时间-频率-能量的三维分布图包括如下步骤：对所述有效信号进行EEMD分解，并对分解之后得到的N个IMF中融入白噪声，其中N为大于1的自然数；将每次融入白噪声之后的各IMF的集成均值作为最终信号，对最终信号进行阈值相关系数判断，当阈值相关系数大于5％时，则对相应的IMF进行Hilbert变换；汇总所有的IMF分量的Hilbert谱即生成所述有效信号的关于时间-频率-能力的三维分布图。
所属类别：	发明专利