金屬拉深件成形裂紋AE信號的特征提取及優(yōu)化研究.pdf

1、本課題以實現(xiàn)金屬拉深件成形裂紋的識別為研究目的,指出了由于裂紋AE信號具有瞬態(tài)性,是一種典型的非平穩(wěn)信號,最關鍵的問題是如何提取到拉深件裂紋聲發(fā)射信號的特征參數(shù),為此本文提出了一種基于局域波法和遺傳算法的新的AE信號的特征提取方法,并成功將其應用于對金屬拉深件成形裂紋的識別。
　　 首先,本文分析了AE信號的類型及其特點,在對拉深成形過程進行分析的基礎上,研究了拉深件裂紋產(chǎn)生與擴展的聲發(fā)射源機理；提出了全域波與局域波的概念,并分

2、析比較了各自在金屬裂紋聲發(fā)射信號的非平穩(wěn)特征提取中的優(yōu)勢與不足,進而確定了拉深件裂紋AE信號的處理方案,即基于局域波法和遺傳算法進行特征提取,再基于馬氏距離實現(xiàn)拉深件成形狀態(tài)的識別。
　　 其次,介紹了局域波法的基本理論:局域波分解,Hilbert譜和邊際譜；研究了一種基于局域波的聲發(fā)射信號特征參數(shù)的提取方法,即將原始聲發(fā)射信號進行局域波分解,得到自適應的本征模函數(shù)分量,再提取各IMF的能量值組成初始特征參數(shù)。然后,分析了遺傳算

3、法的基礎理論:循環(huán)終止條件、種群規(guī)模、選擇、交叉及變異等；提出了用識別指數(shù)DI來評估特征參數(shù)識別兩種狀態(tài)的靈敏度,并以此來建立適應度函數(shù)；分析了最優(yōu)特征參數(shù)的自動生成技術,并編寫了相應的Matlab程序?qū)崿F(xiàn)了對初始能量特征參數(shù)的重組優(yōu)化而得到一個最優(yōu)特征參數(shù)。
　　 最后,為驗證研究方法的可行性,本課題在實際生產(chǎn)環(huán)境中進行了金屬拉深件成形裂紋的識別實驗。首先是構建并調(diào)試實驗系統(tǒng),經(jīng)過對比確定了傳感器的布置方式,對于采集的拉深件正