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基于小波神经网络木质材料无损检测方法研究

发布时间:2016-12-02 20:18

  本文关键词:基于小波神经网络木质材料无损检测方法研究,由笔耕文化传播整理发布。


《北京林业大学》 2007年

基于小波神经网络木质材料无损检测方法研究

朱红娟  

【摘要】: 本文介绍了小波分析和神经网络在木质材料声发射无损检测中的应用。以木质材料为研究对象,以声发射信号为切入点,构造了基于数据采集和分析的木质材料声发射检测系统硬件平台,对获得的声发射信号数据,运用“小波包-能量”法提取声发射信号特征值,作为BP神经网络的输入,建立了BP神经网络,实现了材料缺陷状态和声发射信号特征向量之间的映射关系。针对材料无缺陷、轻微缺陷和严重缺陷三种缺陷模式进行有教师的训练,实现了材料缺陷的识别。实验表明:该方法可以有效地把三种缺陷模式区分开来。 在数据分析过程中,充分利用了图形化编程语言LabVIEW和Matlab强大的数据处理功能,利用Matlab Script节点构建了一个基于LabVIEW的集成声发射信号处理和BP网络识别平台。该平台把LabVIEW和Matlab有效地结合在一起,实现了木质材料缺陷识别的简单化、方便化和一体化,同时该平台还可以应用于其他材料缺陷的声发射检测。

【关键词】:
【学位授予单位】:北京林业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TH878
【目录】:

  • 摘要3-4
  • ABSTRACT4-7
  • 1 引言7-14
  • 1.1 声发射检测技术的研究进展7-11
  • 1.1.1 声发射技术的发展过程以及在其他学科中的应用7-8
  • 1.1.2 声发射技术在木质材料中的应用研究现状8-10
  • 1.1.3 声发射检测技术的特点10-11
  • 1.2 信号处理技术发展概况11-12
  • 1.2.1 声发射信号分析处理技术的目的11
  • 1.2.2 声发射信号处理技术简介11
  • 1.2.3 小波分析声发射信号处理研究情况11-12
  • 1.2.4 神经网络声发射信号处理研究情况12
  • 1.3 本课题研究的目的与意义12-13
  • 1.4 本论文的安排和主要内容13-14
  • 2 声发射信号的检测方法14-23
  • 2.1 声发射信号的特点14
  • 2.2 检测系统的硬件构成14-19
  • 2.3 木质材料声发射检测实验方案19-22
  • 2.4 本章小结22-23
  • 3 声发射信号的小波包分析23-33
  • 3.1 小波分析23-24
  • 3.1.1 小波分析概述23
  • 3.1.2 小波分析Mallat算法23-24
  • 3.2 小波包分析24-25
  • 3.2.1 小波包定义25
  • 3.2.2 小波包分解的Mallet算法25
  • 3.3 利用小波包进行信号消噪处理25-28
  • 3.3.1 小波包消噪原理26
  • 3.3.2 小波包阈值消噪算法26-27
  • 3.3.3 小波包消噪中阈值的选取27
  • 3.3.4 Matlab中实现小波包消噪27-28
  • 3.4 利用小波包进行木质材料缺陷的特征提取28-32
  • 3.4.1 特征提取过程28-31
  • 3.4.2 Matlab中实现信号能量特征提取31-32
  • 3.5 本章小结32-33
  • 4 神经网络33-43
  • 4.1 BP神经网络33-36
  • 4.1.1 BP神经网络概述33
  • 4.1.2 BP神经网络的结构33-34
  • 4.1.3 BP神经网络的算法过程34-35
  • 4.1.4 BP网络的算法框图35-36
  • 4.2 BP网络的设计考虑36-38
  • 4.2.1 设计的理论依据36-37
  • 4.2.2 隐层数的确定37
  • 4.2.3 隐层节点数的确定37
  • 4.2.4 输入层与输出层节点数的确定37
  • 4.2.5 传递函数的选择37-38
  • 4.2.6 几个网络参数值的选择38
  • 4.3 小波分析与 BP网络的结合应用38-42
  • 4.3.1 构造训练样本38-39
  • 4.3.2 训练网络39-41
  • 4.3.3 网络训练结果41
  • 4.3.4 验证网络41-42
  • 4.4 本章小结42-43
  • 5基于 LabVIEW的声发射模式识别平台43-51
  • 5.1 LabVIEW开发环境43
  • 5.2 Matlab43
  • 5.3 LabVIEW与Matlab43-44
  • 5.4 声发射检测系统程序流程图44
  • 5.5 小波神经网络声发射检测系统软件界面44-50
  • 5.5.1 小波包分析模块45-48
  • 5.5.2 神经网络识别模块48-50
  • 5.6 本章小结50-51
  • 6 结论51-53
  • 参考文献53-56
  • 个人简介56-57
  • 导师简介57-58
  • 获得成果目录清单58-59
  • 致谢59
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      本文关键词:基于小波神经网络木质材料无损检测方法研究,由笔耕文化传播整理发布。



    本文编号:202609

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