基于集成经验模态分解的高g值冲击加速度数据处理研究

发布时间：2021-07-19 08:37

　　高g值加速度是强冲击试验中的一个主要特征参量,针对实测高g值冲击加速度信号的分析处理关系到物体关键运动特征的提取、结构的设计和优化等领域的研究。传统方法在分析处理高g值冲击加速度信号时缺乏自适应性,针对不同工况下的信号,处理过程重复人工操作且引入较多主观影响因素。为克服传统方法的缺陷,提出采用集成经验模态分解和连续均方误差理论相结合的方法对实测加速度信号展开处理。集成经验模态分解方法基于信号局部特征,对信号进行经验模态分解得到有限个固有模态函数,适用于频率随时间变化的非线性、非平稳信号分析。系统介绍了集成经验模态分解方法的基本原理,探讨了方法存在的问题并给出了相应的改进措施和参数选择依据,介绍了连续均方误差理论的基本原理,在此基础上给出了算法实现。基于某跌落式冲击台实验系统测试了五种不同放大器低通截止频率下的冲击加速度信号,结合时域和频域分析得到能有效测得结构刚体加速度信号的频率设置。基于某跌落式冲击台加载系统测试了三种不同传感器过渡元件连接下的冲击加速度信号,分析了过渡元件对测试信号时域和频域特性的影响。介绍了某次钢弹侵彻不同层级的钢筋混凝土靶板的实验,针对典型的单层和双层靶侵彻实验... 

【文章来源】：中国工程物理研究院北京市

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图２－２含高频干扰的正弦信号??ＥＭＤ终２－３、２－４示

对其进行ＥＭＤ处理。信号由两部分组成，其主体是幅值为１、频率为２．５ｋＨｚ的低频正??弦信号，然后在主体信号的几个波峰位置叠加幅值为０．１、频率为２５ｋＨｚ的高频正弦信??号，仿真信号的具体形式如图２－２所示。??１．５?ｊ?ｓ?Ｉ?ｉ?ｉ?Ｉ?Ｉ?Ｉ??ｍＪｖ＼??＿１?５?；???｜?！?｜?｜?｜?｜???０?０．２?０．４?０．６?０．８?１?１．２?１．４?１．６?１．８??／／ｍｓ??图２－２含高频干扰的正弦信号??仿真信号的ＥＭＤ过程演示及最终的分解结果如图２－３、２－４所示。从图２－３可以看??出，筛分过程首先找到原始信号的极值并对其进行拟合，图中共找到１４个极大值，其??中仅有左右两端的极值由主体信号提供，其余由叠加的间断信号提供。包络拟合的结果??是，上包络既不像是主体信号的包络，也不像是间断信号的包络，而是主体信号和间断??信号包络的混合（下包络同），这导致了包络平均的严重扭曲，不能很好地反映仿真信??号的变化趋势。所以，对于仿真信号第一个ＩＭＦ分量的第一次筛分，提取得到的信号是??主体信号和间断信号的混合。从图２－４可以看出，最终得到的ＩＭＦ分量不能很好地将主??体信号和间断信号分开，而是出现了明显的模态混叠现象。??实际上

图２４仿真信号的ＥＭＤ结果??

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
[1]高g值冲击测试关键技术研究[D]. 景鹏.中北大学 2009



本文编号：3290378