小波分析在中密度纤维板无损检测中的应用

摘要

在小波分析出现之前,信号处理的主要工具是Fourier分析.Fourier分析在处理平稳随机信号方面有着不可替代的作用,而大量的现实存在的信号是非平稳时变的信号,这样Fourier分析显得能力不足.小波分析的出现,是传统信号处理的发展.小波分析是一种有效的处理非稳定信号的方法.它是一种时频分析的有用工具,因而被应用于很多领域.多年的理论和实践表明,小波分析在处理时变信号方面有着得天独厚的优势.该论文以中密度纤维板为试件,利用弯曲振动试验、纵波共振试验测定其动态弹性模量,分析比较了小波分析和FFT分析的特点和各种试验所得结果之间的关系.主要结论如下:1.可以用小波分析的方法测定中密度纤维板的动态杨氏模量.2.不同方法测得的弹性模量不同,但它们之间存在一定的关系.3.研究了小波分析在信号消噪方面的实际应用,对试件的振动信号进行了小波消噪,取得了较好的结果.4.研究了小波分析在非平稳信号分析方面的实际应用,说明了小波分析对此类信号分析有着傅立叶分析不可比拟的优势.通过小波分析处理试件的振动信号,发现中密度纤维板的不同缺陷对其振动信号有不同的影响.5.小波分析在中密度纤维板缺陷的无损检测具有明显的优越性,小波分析在理论和实践上具有广阔的应用前景.

目录

文摘

英文文摘

1前言

1.1无损检测的意义和目的

1.2木材及人造板无损检测技术的研究进展

1.2.1国外研究进展

1.2.2国内研究进展

1.3木材及人造板无损检测的主要方式

1.3.1超声波检测

1.3.2微波检测

1.3.3射线检测

1.3.4机械应力检测

1.3.5振动检测

1.3.6冲击应力波检测

1.3.7FFT分析检测

1.4小波变换的兴起及其在木材及人造板无损检测技术中的应用

1.5本论文研究工作的主要目的、理论意义和实用价值

2工程应用中小波分析的基本理论

2.1傅立叶变换到小波分析

2.1.1傅立叶变换

2.1.2短时傅立叶变换

2.1.3离散傅立叶变换

2.1.4快速傅立叶变换

2.1.5小波分析

2.2小波分析在振动信号分析中的应用

2.2.1信号的奇异性检测

2.2.2信号的频带分离

2.2.3信号的消噪

2.3工程应用中小波分析的发展展望

3小波分析对中密度纤维板振动信号的处理

3.1木质材料的声学性质和振动特性

3.1.1木质材料的声学性质

3.1.2木质材料的振动特性

3.2试验材料准备

3.2.1试验材料

3.2.2试验设备

3.3信号的采集

3.3.1纵波共振试验

3.3.2弯曲振动试验

3.3.3常规静弹性模量测量试验

3.4信号处理

3.4.1 MATLAB软件平台的介绍

3.4.2对振动信号进行小波消噪

4结果与讨论

4.1 FFT试验结果分析

4.1.1 FFT弯曲振动杨氏模量和常规静弹性模量的关系

4.1.2 FFT纵波共振杨氏模量和常规静弹性模量的关系

4.2小波分析试验结果分析

4.2.1小波分析弯曲振动杨氏模量和纵波共振杨氏模量的关系

4.2.2小波分析弯曲振动杨氏模量和常规静弹性模量的关系

4.2.3小波分析纵波共振杨氏模量和常规静弹性模量的关系

4.3试件的纵波共振信号分析

4.3.1缺陷的判断

4.3.2不同缺陷大小试件的振动信号分析

5结论和展望

5.1结论

5.2展望

参考文献

致谢