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铝板中的兰姆波检测技术和非线性调频小波变换时频分析方法研究

作　者: 方杨
导　师: 彭志科
学　校: 上海交通大学
专　业: 机械设计及理论
关键词: Lamb波频散特性时频分析非线性调频小波变换
分类号: TG115.28
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

Lamb波的频散特性是进行Lamb波检测的重要依据,对Lamb波检测信号的识别和分析是Lamb波检测技术推广应用首先要解决的问题。时频分析方法是目前普遍认为能有效识别和解释频散Lamb波信号的方法。本文在超声导波理论的指导下,对时频分析方法表征Lamb波信号的频散特性进行了研究。主要工作如下:首先对Lamb波频散方程的求解过程进行了简化,用数值计算的方法借助matlab软件绘制出了铝板中Lamb波的频散曲线。其次分析了传统的时频分析方法STFT、CT,详细介绍了一种参数化时频分析方法——NCT(Nonlinear Chirplet Transform),通过用多项式核函数取代CT中的chirp核函数, NCT能对瞬时频率是时间非线性函数的信号给出时频聚集性非常好的分析结果。还给出了多项式核参数估计算法,并以matlab仿真信号验证了该算法的有效性。最后,应用时频分析方法分析铝板中的有限元仿真和实验Lamb波信号。比较了STFT、CT和NCT分析1MHz频宽内基础阶a0和s0模式的时频分布结果。NCT分别采用数值解和手动选择时频分析区域的迭代算法实现核特征参数估计,能使Lamb波信号中频率随时间呈强烈非线性变化的成分得到更精确的反映。这充分说明了NCT分析宽频带多模式频散Lamb波信号的有效性。

铝板中的兰姆波检测技术和非线性调频小波变换时频分析方法研究

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