检索结果-内蒙古大学图书馆

振动与冲击 2025年第7期44卷 8-15页

作者：蒋盖胡少鹏左浩长安大学工程机械学院西安710064

针对环形阵列超声导波相控阵全聚焦成像法伪像多、成像质量较低的问题,提出一种适用于薄壁结构损伤识别定位的全聚焦加权成像方法。首先,根据Lamb波散射模型和频散先验曲线构造单模态频散字典,构建多模态响应信号与单模态频散字典间的... 详细信息

针对环形阵列超声导波相控阵全聚焦成像法伪像多、成像质量较低的问题,提出一种适用于薄壁结构损伤识别定位的全聚焦加权成像方法。首先,根据Lamb波散射模型和频散先验曲线构造单模态频散字典,构建多模态响应信号与单模态频散字典间的稀疏模型并求解,使得多模态响应信号在单模态频散字典下稀疏表示,实现超声导波模态分离;然后,引入虚拟时间反转技术消除全矩阵数据中单模态响应信号的频散,矫正相位偏差,补偿幅值衰减;最后,将损伤成像区域划分成若干网格,并假设每个网格点均有潜在损伤的可能,以此构造损伤散射字典,构建单模态响应信号与潜在损伤原子间的稀疏模型并求解得到权重因子,实现损伤全聚焦加权成像。试验结果表明,所提的全聚焦加权成像方法能够实现铝板结构单损伤、多损伤高精度定位和高分辨率成像,最大误差为6.3 mm。

关键词：超声导波模态分离频散补偿损伤识别加权成像

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基于频域分解法正交模态分离的阻尼比识别研究

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中国公路学报 2023年第7期36卷 80-89页

作者：曲春绪刘宇飞周宇崔春义伊廷华大连理工大学土木工程学院辽宁大连116000 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230009 大连海事大学交通运输工程学院辽宁大连116000

频域分解法是一种频域模态参数识别方法,因其操作简单、抗噪声能力强而被广泛使用。虽然频域分解法对于振型和固有频率有着较高的识别精度,但是对于阻尼比的识别精度不够高,其原因是在多自由度结构下,求解阻尼比需要将固有频率窄带范围... 详细信息

频域分解法是一种频域模态参数识别方法,因其操作简单、抗噪声能力强而被广泛使用。虽然频域分解法对于振型和固有频率有着较高的识别精度,但是对于阻尼比的识别精度不够高,其原因是在多自由度结构下,求解阻尼比需要将固有频率窄带范围内的最大奇异值数据傅里叶逆变换到时域,并通过对数衰减法求解阻尼比,而窄带范围的数据很可能会受到其他阶模态的干扰,进而影响阻尼比的识别。因此提出了正交模态分离频域分解法识别结构的阻尼比。首先,通过结构响应计算出结构的输出功率谱矩阵,并使用频域分解法识别结构各阶固有频率和振型;然后,将识别出的固有频率和振型代入计算公式,使用振型正交等方法将各阶模态分离,并计算出各阶模态的增强输出功率谱函数,通过增强功率谱在频域计算出结构各阶的阻尼比;最后,在数值算例中对比了频域分解法以及正交模态分离频域分解法的阻尼比识别结果,并将理论应用于实桥的测试中,计算出该桥梁的前4阶阻尼比。结果表明:该方法可以将多阶输出功率谱矩阵分离成多个单阶的增强输出功率谱函数,并且通过分析增强输出功率谱函数的曲线直接在频域计算出结构的阻尼比,避免了在阻尼比识别中不同模态的相互干扰以及频时域转化带来的影响,提高了阻尼比的识别精度。

关键词：桥梁工程模态参数阻尼比识别增强输出功率谱频域分解法振型正交模态分离

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模态分离法在拱桥动载试验中的应用

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公路交通科技 2005年第1期22卷 66-68页

作者：张宏斌宋广君张哲孔宪京大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

丹东月亮岛拱桥为一座钢管混凝土系杆拱,因为拱肋较高,在上面布设测点困难,只对主梁进行了夜间天然脉动测试,而后结合有限元动力特性理论计算数据,应用模态分离法依然获得了大桥的实际动力特性。本文介绍方法可为同类情况下的实桥测试... 详细信息

丹东月亮岛拱桥为一座钢管混凝土系杆拱,因为拱肋较高,在上面布设测点困难,只对主梁进行了夜间天然脉动测试,而后结合有限元动力特性理论计算数据,应用模态分离法依然获得了大桥的实际动力特性。本文介绍方法可为同类情况下的实桥测试提供参考,获得的大桥频率、振型和冲击系数等动力特性,可以为大桥通车和运营提供依据。

关键词：动力特性动态试验模态分离冲击系数

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基于模态分离算法的管道焊缝缺陷模拟

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华东理工大学学报（自然科学版） 2017年第5期43卷 717-723页

作者：叶梦雅胡明慧华东理工大学承压系统与安全教育部重点实验室上海200237

在温度、压力、介质腐蚀、振动等影响下,在役工业管道焊缝内部的小缺陷易发展成裂纹,对管道安全运行产生危害。在模态对称分离算法检测单焊缝管道缺陷的基础上,基于L(0,2)模态导波进行数值模拟,分别以前焊缝缺陷对称面、弯管对称面为纵... 详细信息

在温度、压力、介质腐蚀、振动等影响下,在役工业管道焊缝内部的小缺陷易发展成裂纹,对管道安全运行产生危害。在模态对称分离算法检测单焊缝管道缺陷的基础上,基于L(0,2)模态导波进行数值模拟,分别以前焊缝缺陷对称面、弯管对称面为纵坐标建立新的笛卡尔直角坐标系,根据对称原理,易于提取缺陷特征。模拟结果表明,非对称幅值与裂纹深度呈指数函数关系,该方法可以实现双焊缝和弯管焊缝缺陷的识别和定量。

关键词：超声导波焊缝缺陷模态分离 L(0,2)模态模拟

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模态分离在瑞雷波频散曲线提取中的应用研究

模态分离在瑞雷波频散曲线提取中的应用研究

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作者：潘世旻哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

瞬态瑞雷波法,与传统方法相比具有测试技术简单易行、无需钻孔、浅层分辨率高以及高效经济等优点,现在已经被广泛应用于实际工程勘测中。在瑞雷波测试中正确稳定的提取频散曲线是后期反演工作的基础。目前针对两道测试数据使用相位差法... 详细信息

瞬态瑞雷波法,与传统方法相比具有测试技术简单易行、无需钻孔、浅层分辨率高以及高效经济等优点,现在已经被广泛应用于实际工程勘测中。在瑞雷波测试中正确稳定的提取频散曲线是后期反演工作的基础。目前针对两道测试数据使用相位差法提取瑞雷波频散曲线过程中,相位展开是一个难以解决的问题。本文针对这一问题加以研究,通过研究影响相位展开的重要因素:模态因素,发现模态分离对两道数据的相位展开具有重要的意义。本文主要研究两道数据模态分离的方法和基于模态分离提取基阶模频散曲线的方法,研究的主要成果如下: (1)本文对影响相位差展开的因素加以研究,引出模态分离的问题。对于模拟数据进行模态分离提取基阶模信号,通过分离出的基阶模信号的展开相位以及频散曲线与理论值对比发现:高阶模态是影响低阶模态相位展开的重要因素之一,模态分离对相位展开具有重要的作用。 (2)通过将S变换引入多重滤波—时变滤波法中的时变滤波过程,改进了现有的通过滤波(多重滤波—时变滤波)进行模态分离的方法。将改进的方法用于模拟数据和实测数据的处理,分别对比理论频散曲线以及f - k法提取的频散曲线,验证了该方法的理论上的可行性和实际工程中实用性。 (3)通过对源检距不同的多组两道数据进行处理以及对不同的地质模型的数据进行处理,研究了上述方法的最佳适用条件:瑞雷波基阶模态的能量占主导地位和测试时源检距必须足够大。 (4)结合两道法提取频散曲线和瑞雷波勘探深度理论,提出了用两道法处理多道瑞雷波测试数据的方法。方法I利用两道法提取频散曲线方法局部性强的优势以及多道瑞雷波测试获取信息量大的特点,提高了多道瑞雷波测试的横向分辨率。方法II结合勘探深度理论选择合适的数据提取频散曲线,提高了频散曲线的提取精度。本文对模拟数据和实测数据分别加以处理,对方案I和方案II的效果加以验证,证明其具有较好的应用价值。在实际工程测试中针对不同的测试目的选择不同的处理方案,可以达到瑞雷波测试的不同效果。

关键词：瑞雷波相位差法模态分离频散曲线相位展开

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弯曲导波模态分离与频散补偿研究

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中国测试 2016年第12期42卷 132-135页

作者：陈乐王悦民耿海泉叶伟邓文力海军工程大学动力工程学院湖北武汉430033

为减少超声导波多模态和频散特性对管道缺陷检测应用时的不利影响,研究弯曲导波模态分离和导波频散补偿的方法。首先将导波信号进行时频分析,并与理论计算的时频曲线进行对比,确定信号中的各个模态,然后将各个模态信号进行频散补偿处理... 详细信息

为减少超声导波多模态和频散特性对管道缺陷检测应用时的不利影响,研究弯曲导波模态分离和导波频散补偿的方法。首先将导波信号进行时频分析,并与理论计算的时频曲线进行对比,确定信号中的各个模态,然后将各个模态信号进行频散补偿处理,最后将频散补偿后的信号相加,得到最后的结果。管道缺陷检测实验表明,由多模态和频散特性产生的多个波包可由STFT方法识别出每个波包所属的模态,经频散补偿后多个波包可对应在同一缺陷位置。实验证明导波信号经模态识别、分离和频散补偿后更利于缺陷的识别和定位,同时该方法也为弯曲导波的应用提供理论基础。

关键词：超声导波时频分析模态分离频散补偿缺陷定位

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基于消频散变换的模态分离与信号重构

基于消频散变换的模态分离与信号重构

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作者：姜双双中国海洋大学

学位级别：硕士

浅海波导中的声场可以看成是不同号简正波的叠加，各号简正波的幅度和相位与声场环境、声源位置等信息有关。对于宽带信号，在浅海波导中经过远距离传播后，由于不同号简正波的频散曲线不同，所以接收到各号简正波时域波形也不尽相同，... 详细信息

浅海波导中的声场可以看成是不同号简正波的叠加，各号简正波的幅度和相位与声场环境、声源位置等信息有关。对于宽带信号，在浅海波导中经过远距离传播后，由于不同号简正波的频散曲线不同，所以接收到各号简正波时域波形也不尽相同，出现单模信号展宽、多模态混叠等现象，这就是频散效应。频散会导致接收信号的信噪比降低，目标识别困难等问题。　　参考波导不变量表达式，王宁教授等人提出了一种消频散变换算法，它是相应的对不同频率进行相位补偿来消除信道频散效应。本文结合消频散变换在水声信号处理领域进行了两个扩展应用研究，第一个是将相位滤波和消频散变换结合来实现时域模态分离，第二个是模态滤波和消频散变换结合实现声源信号重构。　　本文主要内容如下：　　（1）根据简正波理论推导得到理想波导中的简正波解和波导不变量的表达式，参考波导不变量推导出消频散变换的公式。相位滤波器被证实具有相关峰尖锐、抗噪声能力强等优点。本文将光学图像处理中的相位滤波的处理方法应用到水声信号处理中，将其与消频散变换结合起来，发现在分离简正波模态时取得了很好的效果。在水声通讯中，重构出源信号同样具有重要的意义，但是仅对接收信号进行模态滤波重构出源信号的精度低，本文将模态滤波和消频散变换结合起来处理垂直阵信号，大大提高了重构声源信号的精度。　　（2）通过数值仿真和海试数据处理证明了相位滤波对比传统匹配滤波在结合消频散变换时能更好的实现时域模态分离，时域分辨率更高。分析发射信号带宽对于相位滤波处理结果的影响，发现发射信号带宽越窄，相位滤波结合消频散变换分离简正波的效果越明显，但是不论宽带还是窄带信号，在分离各号简正波模态时相位滤波都比传统匹配滤波更有优势。对海试数据进行相位滤波和消频散处理时发现了耦合简正波的存在，使得相位滤波结合消频散变换有了更多的应用价值。　　（3）通过数值仿真和海试数据处理证明了模态滤波结合消频散变换能更好的重构出发射源信号。将本文提出的方法应用在海试数据处理中，取得较好的重构效果，并且分析了海试数据结果产生误差的原因。

关键词：简正波消频散变换相位滤波信号重构模态分离

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基于模态分离的圆管裂纹超声导波无损检测

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无损检测 2020年第9期42卷 12-16,20页

作者：黄吉孙明健刘旸李选会吴宝剑张庆标吴旻昊尹晓虎哈尔滨工业大学信息科学与工程学院威海264209 32286部队济南250024

针对传统的导波检测信号处理方法对微小缺陷不敏感的问题,利用轴对称导波在遇到不对称结构时会转换为弯曲模态的特性,基于不同模态其振动幅值和相位也不同的原理,通过对混合模态数据进行特征匹配实现对混合数据的分类,进而将各模态的数... 详细信息

针对传统的导波检测信号处理方法对微小缺陷不敏感的问题,利用轴对称导波在遇到不对称结构时会转换为弯曲模态的特性,基于不同模态其振动幅值和相位也不同的原理,通过对混合模态数据进行特征匹配实现对混合数据的分类,进而将各模态的数据分离;以某一特定参数的圆管为例,通过有限元仿真对此方法进行验证。试验结果表明,回波信号中的各弯曲模态都能够被很好的提取,利用分离出来的模态数据能够很好地判定空心圆管中缺陷的存在性和轴向位置,表明该方法能够对圆管中存在的微小缺陷进行检测和定位,为传统线性超声导波检测微小缺陷提供了新的方法。

关键词：超声导波圆管微小缺陷导波频散模态分离

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基于稀疏表示的兰姆波模态分离方法研究

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测控技术 2022年第2期41卷 82-89,94页

作者：焦敬品崔效印李海平蔡伟北京工业大学材料与制造学部北京100124 吉林航空维修有限责任公司吉林吉林132102

针对超声阵列检测过程中兰姆波的频散和多模态特性带来的信号分析困难问题,提出了一种基于稀疏表示的兰姆波模态分离方法,并将其应用于金属板结构兰姆波模态分离中。根据S;和A;模态兰姆波在时域上的波形差异,研究S;、A;单模态字典和复... 详细信息

针对超声阵列检测过程中兰姆波的频散和多模态特性带来的信号分析困难问题,提出了一种基于稀疏表示的兰姆波模态分离方法,并将其应用于金属板结构兰姆波模态分离中。根据S;和A;模态兰姆波在时域上的波形差异,研究S;、A;单模态字典和复合字典的构造方法,将待测信号在复合字典上进行稀疏分解,采用带相干性准则的最小角回归算法求解稀疏系数,从多模态信号中提取S;、A;单模态信号。将所提出的方法应用到仿真和实验信号分析中,结果表明,该方法可以很好地实现检测信号中单模态兰姆波信号的提取。研究工作有助于解决金属板结构中多模态兰姆波的模态分离问题。

关键词：兰姆波模态分离稀疏表示字典

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基于模态分离两道法处理多道面波数据的试验研究

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工程勘察 2014年第12期42卷 83-87页

作者：赵家福陆钊深圳市工勘岩土集团有限公司广东深圳518055

目前,关于瑞雷面波勘探的表面波谱分析法(SASW)和瞬态多道面波分析法(MASW)的理论研究和工程应用较多。但是两种方法各有优缺点,因此,本文综合两种方法,采用基于模态分离两道法(相位差法)对多道面波数据进行处理,提高了多道面波勘探的... 详细信息

目前,关于瑞雷面波勘探的表面波谱分析法(SASW)和瞬态多道面波分析法(MASW)的理论研究和工程应用较多。但是两种方法各有优缺点,因此,本文综合两种方法,采用基于模态分离两道法(相位差法)对多道面波数据进行处理,提高了多道面波勘探的横向分辨率,同时又得到了多道地震排列中心点处更精确的频散曲线,可为反演提供更高精度的频散曲线。试验证明:通过对一炮12道面波数据处理,可同时得到地震排列较浅层二维速度剖面和该地震排列中点处高精度一维横波速度结构,在一定深度范围内反演结果可代替钻孔。该方法可作为能同时提高多道面波勘探的横向分辨率和垂向精度的一次试验性研究,本次试验研究可为解决实际地质问题提供试验技术的支持,在实际工程测试中,可大大提高多道面波信号的利用率。

关键词：模态分离两道法表面波谱分析法瞬态多道面波分析法频散曲线多道面波数据处理

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