基于奇异谱和相关性分析的木材声发射源直线定位算法研究

编号 zgly0001734888

文献类型 期刊论文

文献题名 基于奇异谱和相关性分析的木材声发射源直线定位算法研究

作者 丁锐  罗蕊寒  赖菲  王明华  邓婷婷  罗廷芳  李明 

作者单位 西南林业大学机械与交通学院  安徽工程大学电气工程学院 

母体文献 西北林学院学报 

年卷期 2021,36(5)

页码 173-178

年份 2021 

分类号 S781.38 

关键词 木材  声发射源定位  奇异谱分析  信号相关性  最大值分析 

文摘内容 针对木材声发射(acoustic emission, AE)信号的随机特性,提出了一种基于奇异谱和信号相关性分析的木材表面AE源直线定位算法。首先,依据ASTM标准通过折断铅芯的方式分别在樟子松和榉木试件表面产生AE源,并在顺纹理方向布置2个AE传感器,其中采样频率设置为500 kHz。然后,采用奇异谱分析(singular spectrum analysis, SSA)算法提高AE信号的信噪比,再分别基于信号相关性和最大值分析2种方法计算AE信号在木材表面顺纹理方向的传播速度。最后,依据AE信号传播时差和计算速度,基于时差定位原理设计AE源定位算法。并针对SSA处理前后的AE信号,采用不同定位算法进行比较试验。结果表明,直接对原始AE信号采用基于信号相关性和最大值分析方法确定信号传播速度时,樟子松试件2个不同位置AE源的定位误差分别为51.8%、55.7%和75.7%、46.6%;榉木试件2个不同位置AE源的定位误差分别为52.0%、44.8%和37.7%、45.5%。而对于经SSA处理后的AE信号,樟子松试件相应的定位误差分别为5.1%、33.2%和2.6%、31.7%;榉木试件相应的定位误差分别为3.1%、54.9%和5.1%、22.9%。因此,对原始AE信号进行SSA降噪处理后,再基于信号相关性分析方法确定信号传播速度,能够显著提高木材表面AE源的定位精度。