近场多声发射信号源定位分析-论文.pdf

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1、第3l卷第5期计算机仿真2014年5月文章编号：1006—9348(2014)05-0272-04近场多声发射信号源定位分析唐晟琨，卢绪祥，苏一民(长沙理工大学能源与动力工程学院，湖南长沙410114)摘要：为了解决旋转机械内部碰摩声发射信号源难以准确定位的问题，首先分析了近场声发射信号传播的数学模型，提出了一种经验模式分解(EMD)结合近场多重信号分类(MUSIC)的声发射源位置的定位方法：其利用EMD对信号的自适应分解特性，将各传感器接收的信号分解为几个本征模态函数(IMF)，再对与声发射源信号对应的IMF进行近场MUSIC算法，通过对距离

2、和方位角的二维联合估计从而实现声发射源的定位。仿真结果表明结合EMD处理的近场MUSIC方法能有效的检测出在强干扰(目标)下的弱声发射信号源位置特征。关键词：近场声发射信号；多重信号分类算法；经验模式分解；多源定位中图分类号：TP206文献标识码：BMulti—sourceLocationAnalyticsofNear-FieldAcousticEmissionSignalBasedonEMDandMUSICTANGSheng-kun，LUXu-xiang，SUYi—min(CollegeofEnergyandPowerEngineering，

3、ChangshaUniversityofScienceandTechnology，ChangshaHunan410114，China)ABSTRACT：Inordertoresearchandrealizethelocalizationrubfaultinrotatingmachinerybaseonacousticemis-sion(AE)signalsandtoimprovetheaccuracyoflocalization，firstly，weanalysedthepropagationoftheacoustice-missioninne

4、ar-fieldmodel，andpresentedanewlocationmethodofacousticemissioninwhichtheempiricalmodeldecomposition(EMD)wasusedinconnectionwiththemultiplesignalclassification(MUSIC)method．Thesignalofeverysenorwasdecomposedintoanumberofintrinsicmodefunctions(IMF)bymakinguseofEMD'sself-adapti

5、vedecomposingproperty．Then，theMUSICmethodW88usedtodealwithAEsourcerelatedIMF，bymeansofdistanceandazimuthjointestimationtoachievetheAEsourcelocation．ThesimulationresultsshowthatEMDconnectionwithMUSICmethod·caneffectivelydetectthepositionofweakAESOUrceunderstronginterference．K

6、EYWOlIDS：Near—fieldacousticemissionsignal；MUSIC；EMD；Multi—sourcelocation1引言射源定位方法对促进AE技术在碰摩故障诊断中的应用具有碰摩故障是旋转机械中一种常见的故障，在汽轮机组的重要的意义。运行中，碰摩导致转子产生非常复杂的振动，是造成转子系目前国内外也有学者开始利用空间谱估计理论对声发统失稳的主要原因。当碰摩发生时，动静件碰摩处应力发生射源进行定位。Mclaskey针对土木工程中大型结构的损伤变化，并以弹性波的形式释放出瞬间应变能，这就是转子碰进行基于声发射波束形成的无损

7、检测研究，结果表明波束摩的声发射(AcousticEmission，简称AE)现象⋯。用传感器形成法相对于常规的方法而言，可以减少传感器的布置，降接收转子系统碰摩处产生的AE信号，并分析和处理信号，可低各通道对到达时间同步的要求，可采用较低的采样率，但以推断出碰摩发生的位置，进而为排除故障提供重要的信该论文主要针对的是大型的土木建筑结构，而对于旋转机械息。然而在实际汽轮机组的运行中，AE信号面临的噪声干而言，无论材料还是结构都显著不同。基于此，北京航空航扰问题十分突出，尤其是机组相对恶劣的工作环境，以及自天大学的何田博士利用板波理论对板中声发射

8、信号的传身运行时产生的多源干扰，并且AE信号在传播过程中会发播规律和波形进行分析，开展了近场波束形成法的研究，并生衰减和频散现象，传感器接收的AE信号