混凝土非线性超声信号处理方法比较

发布时间：2024-12-01 08:16

　　 探讨了处理混凝土非线性超声信号的不同方法:傅里叶变换法和直接拟合最小二乘法,通过对模拟信号与实际试验超声信号的处理验证了两种方法用于非线性信号处理的可行性。试验结果表明,在对模拟信号进行处理时,两者表现较好,误差极小。在处理实际试验信号时,两者所得结果趋势一致,即混凝土构件非线性系数基本随荷载增加而增加;数值上略有差异,并对两者误差的可能来源进行了分析。验证了直接拟合最小二乘法处理混凝土非线性超声信号的可行性,描述了其适用范围,并比较了两种信号处理方法的优缺点。

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【部分图文】：

图1 模拟信号波形图

首先将创建好的模拟超声信号导入,如图1所示。使用傅里叶变换法对信号进行数据处理,并读取记录基频与二阶频率幅值,部分结果如图2所示。

图2 傅里叶变换法频谱图

使用傅里叶变换法对信号进行数据处理,并读取记录基频与二阶频率幅值,部分结果如图2所示。之后使用编写好的直接拟合程序处理数据,读取并记录基频与二阶频率幅值。

图3 信号处理方法验证

从图4中可以看出,直接拟合最小二乘法与傅里叶变换法对同一组数据的处理结果极为接近,验证了最小二乘直接拟合法的合理性。最小二乘法所得结果数值普遍大于傅里叶变换法所得结果,经初步分析,误差可能主要来源于傅里叶变换中频率泄露问题。为降低信号处理过程中的功率谱泄露问题,在信号分析过程中对....

图4 超声信号处理结果

图3信号处理方法验证将超声信号处理结果归一化,分析图4可以发现,随荷载增大,混凝土试件损伤程度加重,非线性系数随之增加,与文献[3]结果相同。

本文编号：4013817