巴克豪森信号特征提取及应用
基于巴克豪森效应的无损检测技术近年来受到了广泛的关注，尤其在利用巴克豪森信号的特征实现对材料的性能及损伤状况的检测应用方面取得了可喜的研究成果。目前对巴克豪森信号分析常用的特征值包括均方根、包络峰值、包络半高宽等。但由于巴克豪森信号的随机性比较大，上述这些信号特征在不同的时间内检测结果差异性较大从而产生较大的误差，因此，研究巴克豪森信号新的用于提高检测精度的特征方法是非常必要的。 本文首先对巴克豪森信号产生的机理进行了理论研究，解释了磁畴和磁畴壁形成的原因，推导了磁畴壁可逆和不可逆位移过程，从微观上对巴克豪森信号的产生机理进行了解释，分析了巴克豪森信号的影响因素，并给出了实验结果；然后概述了基于巴克豪森效应进行检测的测试系统整体框架，并对系统的各个模块的设计过程进行了详细地描述，包括：激励模块设计、信号检测模块设计、信号调理电路设计、采集卡选型，应力加载平台设计等；接着提出了两种新的巴克豪森信号特征提取方法：基于概率分布和基于希尔伯特-黄变换特征值提取方法；最后在搭建的巴克豪森信号测试系统上，通过对巴克豪森信号两个新特征的提取实现了材料的应力检测和材料分类，同时对基于巴克豪森信号不同特征实现的检测结果进行了实验对比。 结果表明新特征值Hilbert边际谱能量和巴克豪森信号幅值分布参数λ对应力进行评价时检测的精度要优于常规的特征值检测法；使用巴克豪森信号Hilbert谱新特征Im×n的识别率高于常规特征的检测，且需要的训练样本量不大。
巴克豪森信号;特征提取;无损检测;希尔伯特黄变换;幅值分布
南京航空航天大学
硕士
测试计量技术及仪器
刘文波
2017
中文
TH878;TN911.7
89
2018-09-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）