Машинный перевод, doc, 60 kb

1
ПРЕОБРАЗОВАНИЕ ГИЛЬБЕРТА-ХУАНГА
ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ ПОВРЕЖДЕНИЙ В СТРОЕНИЯХ ПЛАСТИН
Не редактированный машинный перевод.
Преобразование Гильберта-Хуанга: http://prodav.narod.ru/hht
Глава 7.
Заключение
7.1 Содействия
Эта глава представляет резюме важных результатов и выводов, которые могут быть сделаны от этого изучения. Этот тезис исследует подход обнаружения повреждения, используя
волновое распространение в тонких пластинах и трансформанте Гильберта-Huang как обработка сигналов - инструмент. Изучение сосредоточилось на том, чтобы разрабатывать и подтверждать правильность схем обнаружения повреждения, основанных на особенностях эмпирической декомпозиции режима и присоединенного Гильбертова спектрального анализа.
Три методики обнаружения повреждения были разработаны основанные на энергетической
плотности, время рейса и энергетического распространения быстродействия. Изучение было
проведено и для изотропных и для составных тонких пластин. Для тонких пластин волновое
распространение описано в терминах Лэмбовских волн. Симметричный фундаментальный
режим S0 в плоской волне использовался для того, чтобы обнаружить повреждение в изотропных пластинах, тогда как антисимметричному фундаментальному режиму A0 поперечной волны дали привилегию, чтобы описать взаимодействия повреждения в составных пластинах. Два типа повреждения были исследованы, прицельное повреждение и отобранное
расслаивание, для составных пластин. Повреждение в форме отверстия было исследовано в
алюминиевой пластине. Детали больших содействий, следующих из этой работы, представлены ниже:
2. Трансформанта Гильберта-Huang была сначала осуществлена в Matlab 7.0. Этот метод
состоял в двух частях в анализе данных временных рядов. Первая часть - эмпирическая декомпозиция режима, которая анализирует любого данный сигнал в ряд просто колебательных функций, определенных как встроенные функции мод. Узлы IMF были получены алгоритмом процесса отсеивания. Вторая часть реализации была определением амплитуд с временной зависимостью и частотами эмпирических режимов, используя Гильбертову трансформанту. Конечный результат был представлен разовым энергией - частотное представление, отнесенное как спектр Гильберта-Huang.
3. Мгновенная фаза может использоваться как инструмент обнаружения повреждения.
Конечная модель элемента стержня использовалась, чтобы показать эффекту потери жесткости на фазовом поведении. Правило - то, что любое повреждение в структуре изменяет быстродействие, в котором энергия пересекает структуру. Фаза отражает это переключение передачи наклонной девиацией. В результате Гильбертова фаза может не только обнаружить
присутствие дефекта в структуре но также и определить количество степени повреждения.
4. Спектр Гильберта-Huang описал энергетическое распространение в структуре. Любое
отражение измеримо своей энергетической плотностью. Энергия, выпущенная на дефектный
рост, может быть поэтому определена количественно и использование, чтобы проследить
увеличивающееся повреждение. Больший отражательный сбор к большему повреждению будет следовать увеличением энергии в Гильбертовом энергетическом спектре.
5. Время рейса между формой волны приведения в действие и отражением повреждения
может быть точно извлечено из разового энергией спектра, снабженного HHT. Пики на разовом энергией спектре для узла IMF содержание самой высокой энергии дают волновое время
прибытия, представляющее интерес. Скорость серии волн, комбинированная со временем
рейса, располагает повреждение. Если начальная форма и размер повреждения известны, основные геометрические рассмотрения, присоединенные со временем рейса и волновых характеристик распространения, снабжают средство1оценить серьезность повреждения.
6. В приложении обнаружения повреждения эха импульса piezoceramic исполнительный
2
механизм используется, чтобы активно опросить тонкую алюминиевую пластину с повреждением в форме отверстия. Исполнительный механизм отсылает переходный процесс,
опрашивающий сигнал возбуждения, который отражен от поврежденной области. Сигналы
реакции собраны массивом чувствительного элемента. Эмпирическая декомпозиция режима
была применена к сигналам переходной характеристики, и отражение от отверстия было открыто. Наряду со знанием волновых скоростей распространения, могло быть размещено расположение поврежденного. Энергия отраженной полосы частот использовалась, чтобы определить количество размера отверстия через Гильбертов энергетический спектр. Прогнозу
размера отверстия показали, чтобы быть довольно точным
7. wavenumber фильтрация методики использовался, чтобы отделить реакцию расслоенного составного слоистого материала во влево и правые узлы. Отражение от расслаивания, сначала невидимого в кратковременных сигналах, обнаружилось. Хотя слабо, отражение увеличилось с размером расслаивания.
8. Отражение от расслаивания также появилось во втором IMF после декомпозиции кратковременного сигнала. Эмпирический режим декомпозиция была поэтому квалифицирована
извлечь слабые отражения, внедренные в искажение и другие отражения границ.
9. Гильбертова фаза оказывалась очень эффективная для расслаивания, обнаруживающего
в составных пластинах. Изменение в волновом распространении ускоряется, сбор к расслаиванию был отлично описан фазовым поведением. Фаза взаимодействовала наклонной девиацией на разрыв. Время, необходимое для волны, чтобы пройти впадину расслаивание, дало
период времени девиации.
10. Локальная массовая загрузка была опытной на слоистом материале поперечного слоя в
соединении масс на поверхности пластины. Волна испытала отражение от массы. Отражение
было видимо в кратковременных сигналах. Степень искусственного повреждения могла быть
определена количественно с энерговыделением в структуре и к этому времени сдвиг между
отражениями.
11. Низко-скоростное соударение было успешно опытным и проверено. Периодически повторяющаяся прицельная система позволила корреляцию визуального осмотра закрепленной
области с потенциальной энергией и результатами HHT. Невидимое повреждение невооруженным глазам обнаруживало во влево распространяющихся волнах так же как в средних
реакциях чувствительного элемента. Энергия - спектр времени мог расположить повреждение, тогда как энергетический спектр плотности использовался, чтобы определить количество повреждения. Увеличивающемуся повреждению показали, чтобы следовать за параболической тенденцией. Гильбертова фаза также дала непротиворечивые результаты с другими
методиками обнаружения повреждения и была квалифицирована обнаружить и определить
количество количества повреждения, созданного молотковой дробилкой маятника механизм.
Это действительное мировое приложение показывало всему потенциалу трансформанты
Гильберта-Huang как инструменту обнаружения повреждения.
7.2 Ограничения Текущих Методов
Хотя у HHT, кажется, есть большой потенциал для структурных целей дозиметрии, есть
определенные проблемы, к которому нужно обратиться, который мог расширить ее использование. Несколько из ограничений HHT и разработанных методов обнаружения повреждения поясняются:
1. Относительно эмпирической декомпозиции режима могли быть улучшены некоторые
проблемы, с которыми сталкиваются во время ее реализации. Сплайн, приспосабливающий
влияния много декомпозиция. Перерегулирование и отрицательный выброс случаются много
раз во время отсеивания, обрабатывают и разрушают декомпозицию. Начальные и конечные
точки запускают фундаментальную роль в распаковке IMFs также. Оптимальная работа с окнами данных должна быть найдена, чтобы избежать концевых эффектов и других типов нежелательных поведений. Критерий ограничителя процесса отсеивания также проблематичен.
Хороший компромисс между слишком строгим и также слабым критерием должен быть
2
найден. Все эти проблемы реализации влияют на качество
декомпозиции и могут быть
улучшены. Последний, но не в последнюю очередь, HHT - эмпирический метод. Математи-
3
ческая формулировка декомпозиции вероятно помогла бы решать задачи, перечисленные
выше.
2. Гильбертова фаза засеяла некоторые ограничения для локальной массы, загружающей
случай изучения. Чувствительность фазы к элементам конструкции ограничивает свою эффективность. Несмотря на выдающиеся результаты, полученные для расслаивания случай,
более глубокое исследование различных параметров, которые влияют на фазу, позволили бы
лучшее понимание этой единственной особенности. Соединяющие условия в эксперименте,
возможно, также разрушили фазовое поведение.
3. Методики обнаружения повреждения, которые рассматривают в этом исследовании,
были разработаны для повреждения, ориентированного вдоль оси массива. Обнаружение повреждения не оси было осмотрено. Эмпирическая декомпозиция режима была квалифицирована обнаружить присутствие повреждения. Однако, различные схемы обнаружения повреждения не снабжали способ вывести расположение повреждения.
7.3 Рекомендации для Будущей Работы
Текущее изучение попыталось разработать новую методологию в поле обработки сигналов для обнаружения повреждения. Чтобы расширить использование Гильберта-Huang
Transform для практической реализации в систему SHM, есть несколько продвижений в текущем современном состоянии та потребность иметь место. Самые непосредственные обсуждаются следующим образом:
1. Улучшенное волновое моделирование распространения анизотропной составной пластины, чтобы получить лучшее понимание пути волны распространяется в передающей среде. triangularization методика тогда была бы возможна и не - обнаружение повреждения оси
будет достижимо только с тремя чувствительными элементами, используя HHT.
2. Оцененный способность методик обнаружения повреждения обнаружить множественные повреждения. Это допустило бы, чтобы подтвердить HHT как потенциальный инструмент обнаружения повреждения.
3. Разработанные численные моделирования, чтобы столкнуть с экспериментальными результатами, полученными в этой работе. Тип Reissner-Mindlin модели позволил бы точное
представление динамических громкоговорителей пластины в высоких частотах где поперечная игра сдвига фрагмента изображения существенная роль.
4. Использование системы C-развертки к qualitatively измеряет количество повреждения,
созданного соударением качающейся системы маятника. Это дало бы более материальную
интерпретацию результатам HHT.
5. Измененный фактический эмпирический алгоритм декомпозиции режима, чтобы получить пространственную декомпозицию в терминах wavenumbers. Каждый IMF соответствовал бы wavenumber, существующему в сигнале. В результате волновое распространение было
бы полностью описано и анализировалось бы различными функциями режима. Каждый
wavenumber, существующий в сигнале, был бы извлечен с его происходящим временем.
Пространственный EMD действовал бы как адаптивный фильтр wavenumber.
Примечание: Если Вы использовали этот материал для каких-либо своих нужд и выполнили редактирование перевода, то прошу Вас выслать редактированный текст по E-mail [email protected]. С
удовольствием заменю на своем сайте нередактированный перевод Вашим с указанием Вашей фамилии и (если разрешите) электронного адреса.
А.В.Давыдов.
3