爆炸分离冲击数据的分析与方法研究

发布时间：2021-01-02 15:03

　　爆炸分离试验是航天系统地面试验中必不可少的一项试验内容,试验中测得的冲击加速度数据存在基线不回零等现象,进而导致数据信息缺乏可靠性。为了分析传感器选型对爆炸分离试验实测数据的影响以及对基线不回零数据的修正,本文做了以下工作。根据爆炸分离试验的要求及目的,提出爆炸分离试验方案,详细说明了试验中保护性回收平台、自由落体和分离过程、线缆布线方案及测控系统参数。保证试验方案的可行性及可靠性。为验证电荷输出型压电式加速度传感器和电压输出型压电式加速度传感器在爆炸分离试验中测量数据的可靠性,分析两种传感器的特点及优缺性,并进行了三次爆炸分离试验,在同一测点同时安装两种类型传感器,分析对比两种传感器的输出信号。采用国家军用标准的前提下,针对爆炸分离试验数据判读提出量化准则,更直观的用于信号判读。针对实测数据存在基线不回零的问题,采用数据处理方案进行信号修正和部分信号提取。小波分析和经验模态分解是常用的数据处理方法。小波基函数的选择;阈值函数的优化;分解层数确定及阈值优化是小波分析的核心问题。通过分析爆炸分离冲击数据和小波分析特点,提出小波基函数选择的准则熵能比并进行数值验证;优化阈值并改进阈值函数;... 

【文章来源】：航天动力技术研究院陕西省

【文章页数】：88 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
主要符号表
1 绪论
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 爆炸分离冲击试验发展
        1.2.1 爆炸分离冲击试验规范
        1.2.2 爆炸分离冲击试验数据分析方法
    1.3 本文研究内容
2 试验方案设计
    2.1 试验方案分析
        2.1.1 保护性回收平台方案
        2.1.2 自由落体和分离方案
        2.1.3 测控线缆布线方案
    2.2 测控系统简介
    2.3 加速度传感器
        2.3.1 压电式加速度传感器
        2.3.2 传感器安装
    2.4 本章小结
3 爆炸分离冲击试验数据分析
    3.1 数据有效性判别
        3.1.1 速度验证
        3.1.2 冲击响应谱
        3.1.3 相关性判定
    3.2 实测数据的判读
        3.2.1 实测数据中出现的问题
        3.2.2 PE型及IEPE型实测数据对比分析
    3.3 IEPE型传感器实测数据修正依据
    3.4 本章小结
4 数据处理方法简介
    4.1 小波去噪的理论依据
        4.1.1 小波去噪的基本原理与方法
        4.1.2 小波阈值去噪原理
    4.2 经验模态分解
        4.2.1 经验模态分解（EMD）介绍
        4.2.2 验模态分解的模态混叠
        4.2.3 聚合经验模态分解（EEMD）的原理及分解步骤
        4.2.4 均值聚合经验模态分解（CEEMD）的原理和步骤
    4.3 本章小结
5 数据修正方案优化及数据处理
    5.1 小波基函数的选择标准
        5.1.1 能量最大化
        5.1.2 信息熵最小化
        5.1.3 熵能比
    5.2 阈值优化
    5.3 分解层数选取方案
        5.3.1 小波分解层数预判断
        5.3.2 小波分解层数确定
    5.4 新构小波阈值函数
    5.5 重构信号的IMF分量选择
        5.5.1 自相关函数判别
        5.5.2 互相关函数判别
    5.6 CEEMD结合小波分析修正方案
    5.7 实测数据处理
        5.7.1 小波分析
        5.7.2 经验模态及其优化算法分解
        5.7.3 CEEMD结合小波分析
    5.8 本章小结
6 总结与展望
    6.1 总结
    6.2 展望
致谢
参考文献
附录1
附录2
攻读硕士学位期间所发表的论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于EEMD及分形方法的轴承振动信号分析[J]. 李洋,李春,杨阳.  热能动力工程. 2018(08)
[2]振动信号经验模态分析和固有频率检测[J]. 沈希忠,孙陈影.  噪声与振动控制. 2018(S2)
[3]基于集合经验模态分解-小波阈值方法的爆破振动信号降噪方法[J]. 费鸿禄,刘梦,曲广建,高英.  爆炸与冲击. 2018(01)
[4]爆破振动信号的Hilbert-Huang变换分析与应用研究[J]. 曹晓立,高文学,吕洪涛,吴楠,赵浩.  兵工学报. 2016(S2)
[5]压电式加速度传感器振动信号采集系统[J]. 高立慧,赵振刚,张长胜,李英娜,李川.  传感器与微系统. 2016(10)
[6]一种振动信号的EMD去噪方法及其仿真分析[J]. 李永军,崔心瀚,李珂.  自动化仪表. 2016(09)
[7]冲击信号零漂修正的冲击响应谱互相关系数分析[J]. 李海广,潘宏侠,任海锋.  振动与冲击. 2016(16)
[8]基于CEEMD和排列熵的故障数据小波阈值降噪方法[J]. 周涛涛,朱显明,彭伟才,刘彦.  振动与冲击. 2015(23)
[9]基于自适应层数分解的小波变换滤除冲击信号[J]. 王锴,刘志国,刘刚,易龙涛,陈曼,彭诗棋.  湖南大学学报(自然科学版). 2015(10)
[10]一种改进小波阈值函数的光纤光栅传感信号去噪方法[J]. 曹京京,胡辽林,赵瑞.  传感技术学报. 2015(04)

博士论文
[1]局部特征尺度分解方法及其在机械故障诊断中的应用研究[D]. 郑近德.湖南大学 2014
[2]基于小波分析的测量信号处理技术研究[D]. 李翔.哈尔滨工业大学 2009
[3]基于自适应提升小波的信号去噪技术研究[D]. 孙轶.中国科学技术大学 2008

硕士论文
[1]基于经验模态分解的通信信号细微特征分析[D]. 梁江海.国防科学技术大学 2013



本文编号：2953119