[發明專利]一種特征載荷識別及加速試驗載荷譜編制方法

有效

• 申請號: 202011330591.0
• 申請日: 2020-11-24
• 公開（公告）號: CN112539942B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 沈永峰;張杰;陳慶東;沈宇濤
• 申請（專利權）人: 上海電機學院
• 主分類號: G01M17/007
• 分類號: G01M17/007;G06F18/10;G06F18/213
• 代理公司: 上海伯瑞杰知識產權代理有限公司 31227
• 代理人: 王一琦

1.一種特征載荷識別及加速試驗載荷譜編制方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)原始載荷譜的輸入；

(2)原始載荷譜統計參數獲取；

(3)對原始載荷譜進行功率譜密度分析，獲得信號的頻域特征；

(4)對載荷譜信號進行j層小波分解；

(5)根據載荷頻段特征對小波系數進行重構，然后對小波分量進行分組；

(6)確定各組相對載荷閾值；

(7)識別信號中幅值高于閾值部分，定位其時間段；

(8)載荷譜信號片段形成及拼接；

(9)加速試驗載荷譜與原始載荷譜對比，如關鍵統計參數變動較大，需要重新確定相對閾值后再次識別提取，直到關鍵統計參數符合要求，完成編制工作；

所述根據載荷頻段特征對小波系數進行重構，然后對小波分量進行分組的方法如下；

通過對步驟(4)中所得低頻小波系數重構，可得一個低頻小波分量，其對應載荷均值；對j個高頻小波系數進行重構，可得j個不同尺度下的高頻小波分量，其對應載荷幅值D_j(t)；

由式可得：然后對小波分量進行分組，根據信號的頻域特性，使每組隔離整個PSD的單個頻帶；則有：式中，D_s(t)為各組重構信號幅值；

所述確定各組相對載荷閾值的方法如下：根據已得到的無效載荷閾值，將其與原始載荷譜中最大載荷之比作為分組后特征載荷的相對識別閾值系數；即：η_s＝0.915·σ_s^-0.0459·σ_-1/S_max×100％，H_s＝η_s·S_s·max，式中，η_s為相對識別閾值系數；S_max為原始載荷譜中最大載荷；H_s為各組閾值；S_s·max為各組最大載荷。

2.根據權利要求1所述一種特征載荷識別及加速試驗載荷譜編制方法，其特征在于：所述原始載荷譜的輸入包括對輸入信號作如下定義：定義預處理過的載荷譜信號為f(t)；設信號總采樣數為N，則任一采樣點載荷數值為f(t_i)，其中i＝1,2,3......N。

3.根據權利要求1所述一種特征載荷識別及加速試驗載荷譜編制方法，其特征在于：所述對載荷譜信號是進行j層小波分解是采用的Daubechies小波函數。

4.根據權利要求1所述一種特征載荷識別及加速試驗載荷譜編制方法，其特征在于：所述對載荷譜信號是進行j層小波分解的結果是得到一個低頻小波系數和j個高頻小波系數λ_j,k。

5.根據權利要求1所述一種特征載荷識別及加速試驗載荷譜編制方法，其特征在于：所述識別信號中幅值高于閾值部分，定位其時間段的方法如下：比較D_s(t_i)與H_s的大小關系，如有|D_s(t_i)|≥H_s，則記錄t_i；如|D_s(t_i)|H_s，則比較下一個采樣點D_s(t_i+1)與H_s的大小關系；由此可得到所有載荷幅值超過閾值的對應時間點t₁，t₂，t₃...；如時間點連續，則可形成不同的時間段T₁,T₂,T₃...。